2013工程熱力學(xué)試卷及答案

PAGE202013－2014學(xué)年第1學(xué)期期末試卷答案課程名稱：工程熱力學(xué)課程名稱：工程熱力學(xué)任課教師：丁水汀、尹幸愉班級(jí)：北京航空航天大學(xué)－、單選題（60分，每小題2分）1.關(guān)于熱力學(xué)系統(tǒng)，錯(cuò)誤的表述是___B___。A．系統(tǒng)的質(zhì)量可以不隨時(shí)間變化；B．系統(tǒng)與外界的能、質(zhì)交換可發(fā)生系統(tǒng)內(nèi)部與邊界上；C．系統(tǒng)與外界構(gòu)成的復(fù)合系統(tǒng)恒為孤立系；D．系統(tǒng)在某過(guò)程中能量的變化與同外界交換的能量保持守恒關(guān)系。2．有流體流過(guò)的開口系______A________。A．處于非均勻非平衡狀態(tài)B．內(nèi)部的狀態(tài)參數(shù)恒不隨時(shí)間變化C．的質(zhì)量總是隨時(shí)間變化D．必為非絕熱系3．溫度_D_。A．是確定一個(gè)系統(tǒng)是否與其它系統(tǒng)處于化學(xué)平衡態(tài)的物理量；B．是系統(tǒng)包含熱量多少的度量；C．是過(guò)程量；D．是強(qiáng)度量。4．?dāng)z氏溫標(biāo)B。A．有兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)；B．是由熱力學(xué)溫標(biāo)定義的溫標(biāo)；C．是經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)；D．在水的冰點(diǎn)與沸點(diǎn)無(wú)量測(cè)誤差。5.通常所謂真空是指：_C___A．表壓力為零；B．絕對(duì)壓力為零；C．絕對(duì)壓力小于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?；D．表壓力等于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Α?．熱力學(xué)平衡態(tài)__D__。A．是指狀態(tài)量不隨時(shí)間變化的狀態(tài)B．是指狀態(tài)量空間分布均勻的狀態(tài)C．是指閉口系最終達(dá)到的狀態(tài)D．是指孤立系經(jīng)弛豫時(shí)間后達(dá)到的狀態(tài)7．關(guān)于可逆過(guò)程，正確的說(shuō)法是___A__。A．正向過(guò)程與逆向過(guò)程構(gòu)成的循環(huán)中的循環(huán)熱等于零；B．系統(tǒng)可恢復(fù)原狀的過(guò)程；C．為有摩擦的準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程；D．初終態(tài)相同時(shí)，其過(guò)程的熵變小于不可逆過(guò)程的熵變。C．空氣非常干燥；D．空氣中的干空氣處于飽和狀態(tài)。27．濕空氣的狀態(tài)可以由A確定。A.3個(gè)強(qiáng)度參數(shù)B.總壓與干球溫度C.總壓與相對(duì)濕度D.比焓和濕球溫度28．蒸汽輪機(jī)B。A．的熱效率定義為汽輪機(jī)輸出的功與從熱源吸收的熱量之比；B．是通過(guò)工質(zhì)周期性的吸熱、膨脹、放熱、壓縮過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)熱能與機(jī)械能轉(zhuǎn)換的；C．是通過(guò)工質(zhì)的逆循環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)熱能與機(jī)械能轉(zhuǎn)換連續(xù)不斷的轉(zhuǎn)換的；D．與熱泵的效率均不可能大于100%。29．狄塞爾（Diesel）循環(huán)_____D____。A．是活塞式內(nèi)燃機(jī)定壓加熱實(shí)際循環(huán)；B．是活塞式內(nèi)燃機(jī)定容加熱理想循環(huán)；C．是燃?xì)廨啓C(jī)定壓加熱理想循環(huán)；D．的熱效率與壓縮比、絕熱指數(shù)和定壓預(yù)脹比有關(guān)；30．循環(huán)增溫比一定時(shí)的燃?xì)廨啓C(jī)定壓加熱理想循環(huán)中，____B_______。A．增壓比取最小值時(shí)，循環(huán)功最大；B．增壓比取最大值時(shí)，循環(huán)功為零；C．增壓比取最小值時(shí)，循環(huán)功大于零；D．增壓比在最小與最大值之間時(shí)，循環(huán)功有最小值；二、作圖題（共10分，第1、2小題3分，第3小題4分）1．在p-v圖上表示每公斤理想氣體由狀態(tài)1等容可逆吸熱到狀態(tài)2時(shí)熱量的大小。并說(shuō)明為什么。vveq\o\ac(○,V)eq\o\ac(○,T)eq\o\ac(○,S)陰影面積2．在水蒸汽熱力計(jì)算中，需要計(jì)算A、B、C、D、E各點(diǎn)的狀態(tài)參數(shù)，其中，，。請(qǐng)（1）用實(shí)心圓點(diǎn)在圖與圖上定性標(biāo)出各點(diǎn)；（2）在圖上定性畫出通過(guò)各點(diǎn)的等壓線，在在圖上定性畫出通過(guò)各點(diǎn)的等溫線；（3）寫出各點(diǎn)所處的水的狀態(tài)名稱A___濕飽和蒸汽；B___過(guò)熱蒸汽；C___過(guò)冷水；D___飽和水；E___干飽和蒸汽。3．定性地畫出渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)部件示意圖。并在p-v圖上定性地畫出各個(gè)不同的熱力過(guò)程，并說(shuō)明這些過(guò)程各在哪個(gè)部件內(nèi)完成的？燃燒室燃燒室壓氣機(jī)氣輪機(jī)燃料52341進(jìn)氣道尾噴管6vvp進(jìn)氣道（等熵壓縮）大氣（等壓放熱）尾噴管（等熵膨脹）壓氣機(jī)（等熵壓縮）燃燒室（等壓燃燒）三、簡(jiǎn)答題（15分，每小題3分，）1．什么是熱力學(xué)第零定律，其意義是什么？。兩個(gè)系統(tǒng)（A)(B）分別與第三個(gè)系統(tǒng)(C)處于熱平衡，則這兩個(gè)系統(tǒng)彼此也必然處于熱平衡,它保證溫度可作為度量熱平衡的狀態(tài)量2．什么是簡(jiǎn)單可壓縮系統(tǒng)與相應(yīng)的狀態(tài)公理？無(wú)化學(xué)反應(yīng)、電、磁，重力，運(yùn)動(dòng)以及表面張力等效應(yīng)的可壓縮物質(zhì)在平衡態(tài)下簡(jiǎn)單可壓縮系統(tǒng)的狀態(tài)完全有兩個(gè)獨(dú)立的強(qiáng)度狀態(tài)量確定3．什么是熵增原理？答：實(shí)際過(guò)程總是朝著使孤立系總熵增大方向進(jìn)行，總熵減少的過(guò)程不可能發(fā)生，理想可逆情況總熵不變，總熵達(dá)到最大值時(shí)，孤立系終止于平衡態(tài)。4．什么是道爾頓分壓定律？答：理想氣體混合物各組成氣體的狀態(tài)與該氣體在同體同溫下的狀態(tài)相同,混合物的壓力等于各分壓之和。5.什么是內(nèi)燃機(jī)的空氣標(biāo)準(zhǔn)假定？空氣代燃?xì)?，理想氣體，可逆，閉式代開式，吸熱代燃燒，放熱代排氣吸氣，定比熱四、計(jì)算題（15分）現(xiàn)欲設(shè)計(jì)一臺(tái)制冷裝置，要求在溫度的冷庫(kù)中的吸熱量千焦（為工質(zhì)的定容熱容，假定取定值），并向溫度為的環(huán)境放出熱量。由于沒(méi)有現(xiàn)成的電力系統(tǒng)給制冷機(jī)組提供動(dòng)力，故擬設(shè)計(jì)一臺(tái)熱機(jī)裝置利用附近溫泉（）與環(huán)境的溫差來(lái)供給制冷機(jī)消耗的功。設(shè)熱機(jī)的循環(huán)1-2-3-4由理想氣體四個(gè)多變過(guò)程構(gòu)成：1-2為絕熱增焓過(guò)程，2-3、4-1過(guò)程的多變指數(shù)為無(wú)窮大，3-4為絕熱過(guò)程，。求：1）繪出整個(gè)能量轉(zhuǎn)換裝置（熱源、熱機(jī)、制冷機(jī)）布置示意圖；2）定性繪出熱機(jī)循環(huán)的圖和圖，標(biāo)明循環(huán)方向；3）判別熱機(jī)循環(huán)是否可行；4）若不計(jì)制冷機(jī)組所有不平衡勢(shì)差和耗散