湖南大學(xué)工程熱力學(xué)試題及答案1

考試中心填寫：____年考試中心填寫：____年___月___日考試用專業(yè)班級：學(xué)號：姓名：裝訂線（題目不得超過此線）湖南大學(xué)課程考試試卷湖南大學(xué)教務(wù)處考試中心湖南大學(xué)課程考試試卷課程名稱：工程熱力學(xué)A；課程編碼：試卷編號：B；考試時間：120分鐘題號一二三四五六七八九十總分應(yīng)得分1510201540100實(shí)得分評卷人一、名詞解釋題（每題3分，共15分）1.簡單可壓縮系統(tǒng)：與環(huán)境的功交換只有體積變化功的可壓縮系統(tǒng)。2.平衡狀態(tài)：一個熱力系統(tǒng)在不受環(huán)境影響（重力場除外）的條件下，如果其狀態(tài)參數(shù)不隨時間變化，同時熱力系統(tǒng)內(nèi)外建立了熱和力的平衡，則該熱力系統(tǒng)處于熱和力的平衡狀態(tài)。3.穩(wěn)定流動：若流動過程中開口系統(tǒng)內(nèi)部及其邊界上各點(diǎn)工質(zhì)的熱力參數(shù)及運(yùn)動參數(shù)都不隨時間而發(fā)生變化。4.熵增原理：孤立系統(tǒng)（定質(zhì)量系）的熵通?？偸窃龃蟮?，極限情況時不變，永不可能減小。5.比熱容：單位質(zhì)量工質(zhì)吸熱使之溫度升高（或降低）1K所需的熱量。二、判斷題（下列各題，你認(rèn)為正確的，請在題干的括號內(nèi)打“√”，錯的打“×”，每題1分，共10分）1.理想氣體任意兩個狀態(tài)參數(shù)確定之后，氣體的狀態(tài)就確定了。…………（）2.理想氣體只有取定值比熱容時，才能滿足邁耶公式?！ǎ?.不可逆過程不能T-s圖上表示，所以也不能計算過程的熵變量?！ǎ?.卡諾循環(huán)的熱效率一定大于其它循環(huán)的熱效率?！ǎ?.穩(wěn)定流動能量方程適用于所用工質(zhì)的穩(wěn)定流動情況，不論過程是否可逆，有無耗散效應(yīng)?！ǎ?.自發(fā)過程都是不可逆過程，非自發(fā)過程都是可逆過程。…（）7.活塞式壓氣機(jī)應(yīng)采用隔熱措施，使壓縮過程接近絕熱過程。………………（）8.經(jīng)不可逆循環(huán)，系統(tǒng)與環(huán)境無法完全恢復(fù)原態(tài)?！ǎ?.熵產(chǎn)大于0的過程必為不可逆過程。………（）10.實(shí)際氣體絕熱自由膨脹之后，其熱力學(xué)能不變?！ǎ┤?、選擇題（每小題2分，共20分）1.理想氣體可逆吸熱過程，下列哪個參數(shù)一定增加：（）。A.熱力學(xué)能；B.熵；C.壓力；D.溫度2.適用于（B） A理想氣體可逆過程 B一切氣體可逆過程 C理想氣體一切過程 D理想氣體準(zhǔn)靜態(tài)過程3.下面參數(shù)中，量綱不相同的有（B）A.比熱容B.比焓C.質(zhì)量氣體常數(shù)D.比熵4.若空氣進(jìn)行可逆定壓加熱過程，則：（C）。A.空氣作功量大于其熱力學(xué)能增量；B.空氣作功量等于其熱力學(xué)能增量；C.空氣作功量小于其熱力學(xué)能增量；D.無法確定5.下列三種狀態(tài)的空氣，哪種狀態(tài)的熵最大（A）。A.100oC，20bar；B.200oC，10bar；C.100oC，10bar；D.150oC，15bar6.某制冷機(jī)在熱源=300K及冷源=250K之間工作，其輸入功W為25kJ，從冷源吸熱量Q,2為110kJ，此制冷機(jī)是（C）。A.可逆的；B.不可逆的；C.不可能的；D.可逆或不可逆的7.工質(zhì)不可逆穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流經(jīng)某控制容積，則此控制容積內(nèi)，則：（B）。A.儲能不變，熵增大B.儲能不變，熵不變C.儲能增大，熵增大D.儲能增大，熵不變8.理想氣體進(jìn)行了一個降溫，升壓的多變過程，則多變指數(shù)n滿足：(B)A.n>k；<k；=kD不能確定裝訂線（題目不得超過此線）湖南大學(xué)課程考試試卷湖南大學(xué)教務(wù)處考試中心9.系統(tǒng)經(jīng)過不可逆循環(huán)過程后，其熵變(裝訂線（題目不得超過此線）湖南大學(xué)課程考試試卷湖南大學(xué)教務(wù)處考試中心A.大于0；B.等于0；C.小于0；D.不定10.在密閉門窗的房間內(nèi)，有一臺啟動的冰箱，將冰箱門打開，經(jīng)一段時間運(yùn)行，則室內(nèi)溫度將（B）A.降低；B.升高；C.不變；D.不定四、簡答題（共15分）1.某理想氣體經(jīng)歷了下述循環(huán)：某理想氣體經(jīng)歷了下述循環(huán)：（I）等容吸熱，壓強(qiáng)從P1升高到P2；（II）可逆絕熱膨脹，壓強(qiáng)從P2又回到P1；（III）等壓壓縮，體積又回到循環(huán)的初始值，分別在p-v圖及T-s圖上畫出這個循環(huán)。（5分）答：2.熱力學(xué)第一定律和第二定律的實(shí)質(zhì)分別是什么寫出各自的數(shù)學(xué)表達(dá)式。（10分）答：熱力學(xué)第一定律實(shí)質(zhì)上就是能量守恒與轉(zhuǎn)換定律，即熱力過程中參與轉(zhuǎn)換和傳遞的能量在數(shù)量上是守恒的。其表達(dá)式為dEiso=0。對于常用的閉口系和穩(wěn)定流動開口系其表達(dá)式為q=Δu+w和q=Δh+1/2Δcf2+gΔz+ws=Δh+wt。熱力學(xué)第二定律實(shí)質(zhì)上揭示了熱力過程的方向、條件和限度，揭示了能量品質(zhì)的高低。只有同時滿足熱力學(xué)第一定律和第二定律的過程才能實(shí)現(xiàn)。其表達(dá)式為dSiso≥0、或。3.壓氣機(jī)高壓縮比時為什么采用多級壓縮中間冷卻方式（畫圖說明）答：采用多級壓縮、中間冷卻，有如下一些好處：1）可降低排氣溫度2）可減少壓氣機(jī)耗功量3）對于活塞式壓氣機(jī)可提高壓氣機(jī)的容積效率五、計算題（共40分）1.空氣在氣缸中被壓縮，由p1=，t1=35℃經(jīng)多變過程達(dá)到p2=，如多變指數(shù)n=，在壓縮過程中放出的熱量全部為環(huán)境所吸收，環(huán)境溫度T0=300K，如壓縮1kg空氣，求由環(huán)境與空氣所組成的孤立系統(tǒng)的熵的變化。空氣氣體常數(shù)Rg=(kg·K)、比熱容可取定值，cp=(kg·K)（15分）解：=308*（1/）=k=EMBED=裝訂線（題目不得超過此線）湖南大學(xué)課程考試試卷湖南大學(xué)教務(wù)處考試中心某理想氣體循環(huán)1-2-3-1如圖所示（12為定容加熱、23為等熵膨脹、31為等壓放熱），試：裝訂線（題目不得超過此線）湖南大學(xué)課程考試試卷湖南大學(xué)教務(wù)處考試中心(1)畫出該循環(huán)的T-s圖；(2)導(dǎo)出該循環(huán)熱效率ηt與λ=的關(guān)系；(3)分析λ=對熱效率的影響。（15分）解：（1）T-s圖如下圖所示：（2）由于，則于是又1-2為定容過程，則，則故（3）當(dāng)λ增大時，循環(huán)效率ηt增大。QA