工程熱力學(xué)試卷2012

1、PAGE 北京航空航天大學(xué) 20122013學(xué)年 第一學(xué)期期末工程熱力學(xué)考 試 卷 班 級(jí)_學(xué) 號(hào) _姓 名_成 績(jī) _2013年1月7日工程熱力學(xué)期末考試卷注意事項(xiàng)： 1、閉卷考試，卷面總分100分，按要求答題。 2、單選題將最適合的選項(xiàng)寫在題目括號(hào)內(nèi)。 3、作圖題、問(wèn)答題、計(jì)算題將答案寫在后面的答題紙上。 4、最后一張答題紙可撕下作為草稿紙。題目：一、單選題( 分)二、作圖題( 分)三、問(wèn)答題( 分)四、計(jì)算題( 分)PAGE 、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 _。A系統(tǒng)的質(zhì)量不隨時(shí)間變化； B系統(tǒng)與外界的能、質(zhì)交換總是發(fā)生在邊界上； C系統(tǒng)與外界構(gòu)成的復(fù)合

2、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通常所謂真空是指：_ _。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Γ?D 表壓力等于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Α?溫度 _ _。A 是確定一個(gè)系統(tǒng)是否與其它系統(tǒng)處于熱平衡態(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是廣延量 。4理想氣體溫標(biāo) 。A 是絕對(duì)溫標(biāo)； 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熱量_ _。A 是系統(tǒng)包含內(nèi)能多少的度量； B 是物系間通過(guò)宏觀運(yùn)動(dòng)發(fā)生相互作用傳遞的能量； C 在理想狀態(tài)下可全部轉(zhuǎn)換為功； D 是熱力過(guò)程中由于

3、溫差通過(guò)邊界傳遞的能量。6對(duì)于一般的熱力循環(huán)，不為零的循環(huán)積分是 _ 。A 功與熱之差的循環(huán)積分； B可逆正向過(guò)程與其逆向過(guò)程構(gòu)成的循環(huán)中功的循環(huán)積分； C 焓的循環(huán)積分 ； D熱量的循環(huán)積分。 7關(guān)于可逆過(guò)程，正確的說(shuō)法是 _ 。A為無(wú)耗散的準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程； B定義為系統(tǒng)可恢復(fù)原狀的過(guò)程；C定義為不平衡勢(shì)差很小的過(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。8 關(guān)于熱力學(xué)焓，正確的說(shuō)法是 _ 。A等于流動(dòng)功與熱力學(xué)能之和； B 等于推動(dòng)功與熱力學(xué)能之和；C只可能用于開(kāi)口系計(jì)算； D 是強(qiáng)度量。9 熱力學(xué)能（內(nèi)能） _ 。A是由系統(tǒng)壓力溫度與宏觀位置決定的能； B 是微觀粒子動(dòng)勢(shì)能的宏

4、觀體現(xiàn)；C 是由微觀粒子間的作用力決定的能； D 是由分子熱運(yùn)動(dòng)決定的能。10 方程 _ 。A 只能用于開(kāi)口系； B 只能用于不可逆過(guò)程；C 只能用于可逆過(guò)程； D 開(kāi)口系閉口系都可適用。11理想氣體定壓比熱 。A與定容比熱之比為常數(shù)； B是溫度與壓力的狀態(tài)函數(shù)； C小于定容比熱； D減去定容比熱再乘摩爾質(zhì)量后的值與氣體種類和溫度無(wú)關(guān)。12方程 可用于_ 。A 理想氣體的定容可逆過(guò)程； B 實(shí)際氣體準(zhǔn)平衡耗散過(guò)程； C 非理想氣體可逆過(guò)程； D 理想氣體任意過(guò)程。13 技術(shù)功_ 。A 在穩(wěn)定流單進(jìn)出口開(kāi)口系中等于工質(zhì)對(duì)機(jī)器作的功與動(dòng)勢(shì)能之和； B 只有開(kāi)口系才出現(xiàn)；C 在閉口中等于過(guò)程功與推動(dòng)

5、功之差； D 在可逆過(guò)程中等于容積功。14空氣在有摩擦無(wú)動(dòng)勢(shì)能差的絕熱管道中作恒定流動(dòng)時(shí)，_。A其進(jìn)口截面的熵必然小于出口截面的熵； B其進(jìn)口截面的熵必然等于出口截面的熵； C其進(jìn)口截面的焓必然小于出口截面的焓 ； D其進(jìn)口截面的溫度必然大于出口截面的溫度。15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， _。A增壓比取最小值時(shí)，循環(huán)功最大； B循環(huán)功與增壓比無(wú)關(guān)；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)功有最大值。16水蒸汽的飽和狀態(tài)_。A 的壓力與溫度呈反比關(guān)系； B 的干度大于1 ； C 指氣液兩相的平衡狀態(tài) ； D 的壓力與溫度是獨(dú)立變量。17范德瓦爾對(duì)應(yīng)

6、態(tài)方程_ 。A 是溫度、壓力、比體積為變量的狀態(tài)方程； B 是溫度、壓力、壓縮因子為變量的狀態(tài)方程；C 與氣體的種類無(wú)關(guān)； D是對(duì)比溫度、對(duì)比壓力、壓縮因子為變量的狀態(tài)方程；18與實(shí)際氣體比較，理想氣體的最大兩個(gè)特點(diǎn)是 _ 。A 分子不占體積和分子間無(wú)作用力； B 分子占有體積和壓縮因子等1；C 壓縮因子等于1和分子間有作用力； D 分子不占體積和壓縮因子大于1。19理想氣體多變過(guò)程 _ 。A 可近似表達(dá)理想氣體所有過(guò)程； B 包括不可逆過(guò)程； C 的過(guò)程方程可寫成含有多變指數(shù)的統(tǒng)一形式； D 包括變比熱容定熵過(guò)程。20濕空氣 _ 。A 中的干空氣必須視為混合物； B 不可視為理想氣體混合物；

7、C 中的干空氣和水蒸汽的狀態(tài)由分壓定律確定； D 中的水蒸汽不能視為理想氣體。21濕空氣的相對(duì)濕度100時(shí)，表明 _ 。A 濕空氣的飽和度達(dá)到最大值； B 空氣中只有水蒸氣；C 空氣非常干燥； D 空氣中的干空氣處于飽和狀態(tài)。22在氣體動(dòng)力循環(huán)常用的“空氣標(biāo)準(zhǔn)假設(shè)”中，不包括 的假定。 A 定溫過(guò)程代替吸熱過(guò)程； B空氣代替燃?xì)猓?C閉式循環(huán)代替開(kāi)式循環(huán)； D 吸熱過(guò)程代替燃燒過(guò)程。23多熱源循環(huán)熱機(jī)的效率可以表示為_(kāi)。A； B ； C ； D 。 （下標(biāo)“1”表示高溫，“2”表示低溫，上標(biāo)“”表示平均溫度，“net”表示循環(huán)）24以下是四種物質(zhì)的臨界溫度，在常溫（25oC）下，哪種物質(zhì)可能處

8、于液態(tài) _ 。 A5.19K ； B194.1K ； C647.3K ； D 33.2K。25. 熱力學(xué)能 (Ex,U) _ 。A 反映了系統(tǒng)能量品質(zhì)的大??； B 是過(guò)程量； C 當(dāng)系統(tǒng)與環(huán)境平衡時(shí)其數(shù)值小于零； D 表示系統(tǒng)最大的耗功量。26 熱量 _ 。 A是狀態(tài)量； B與熱量傳遞的方向相反；C是當(dāng)系統(tǒng)溫度高于環(huán)境溫度時(shí)提供的熱量中可轉(zhuǎn)化為有用功的最大值； D是當(dāng)系統(tǒng)溫度低于環(huán)境溫度時(shí)提供的熱量中可轉(zhuǎn)化為有用功的最小值。27 損失 _ 。 A大于零表示實(shí)際可能發(fā)生的過(guò)程； B等于零表示實(shí)際和理論均可能發(fā)生的過(guò)程；C等于環(huán)境溫度乘熵流； D等于系統(tǒng)溫度乘熵變。28 濕球溫度_ 。 A精確等于

9、絕熱飽和溫度； B大于濕空氣溫度；C小于露點(diǎn)溫度； D小于干球溫度。29 氣體壓縮因子 _ 。 A以及對(duì)比壓力作為坐標(biāo)的狀態(tài)參數(shù)圖可用來(lái)求任何氣體基本狀態(tài)參數(shù)而不需作實(shí)驗(yàn)； B表示氣體比體積除以相應(yīng)的臨界比體積；C等于1表示理想氣體； D小于1表示理想氣體。30 理想氣體混合物的折合氣體常數(shù) _ 。 A在過(guò)程中可能發(fā)生變化； B等于組元?dú)怏w常數(shù)的摩爾加權(quán)平均值；C等于組元?dú)怏w常數(shù)的體積加權(quán)平均值； D等于總壓除以溫度。二、作圖題（共10分，第1、2小題3分，第3小題4分）1利用能流圖和 流圖分析電爐取暖和熱泵取暖的異同。（提示：用圖示說(shuō)明其工作原理，分別分析各自的能效率和 效率，熱泵可不考慮

10、損）。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)，其中干度，壓力，溫度。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 3定性地畫出具有回?zé)岬娜細(xì)廨啓C(jī)裝置示意圖。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，其特點(diǎn)是什么？三、問(wèn)答題（15分，每小題3分，）1什么是熱力學(xué)平衡狀態(tài)？它與穩(wěn)定狀態(tài)的區(qū)別是什么?2簡(jiǎn)述“熱量”的定義，在熱力系統(tǒng)中有絕熱閉口系的定義，在開(kāi)口系統(tǒng)中，由于有流體的進(jìn)出，就不可能有絕熱開(kāi)口系，該說(shuō)法對(duì)否？ 分析之。3什么是熵增原理？4什么是道爾頓分壓定律？5. 在循環(huán)增溫比相同的條件下，說(shuō)明Brayton循環(huán)的循環(huán)功和增壓比之間的關(guān)系，熱效率和增壓比之間的關(guān)系，并給出最佳熱效率和極限熱效率的定義。四、計(jì)算題（15分）欲設(shè)計(jì)一熱機(jī)，對(duì)于每公斤工質(zhì)，使之能從900K的高溫?zé)嵩次鼰?000kJ，并向溫度為300K的冷源放熱800kJ。(一) 問(wèn)此循環(huán)能否實(shí)現(xiàn)？(二) 若保持高溫?zé)嵩礈囟?、冷源溫度和高溫?zé)嵩次鼰崃坎蛔?，熱機(jī)改為按理想氣體斯特林循環(huán)（由兩個(gè)定容過(guò)程和兩個(gè)定溫過(guò)程組成的