南京工業(yè)大學 化工熱力學 階段試題3

1、南京工業(yè)大學 化工熱力學 階段試題3（ ）卷（閉200 -200 學年第學期200 -200 學年第學期使用班級班級 學號 姓名題號一二三四五六七八總分得分一、選擇題（共20小題，30分）1、（1.5分）氣體經(jīng)過穩(wěn)流絕熱膨脹，對外作功，如忽略宏觀動能，位能變化，無摩擦損失，則 此過程氣體焓彳。A.增加B.減少C.不變D.不確定2、（1.5分）節(jié)流效應(yīng)T-P圖上轉(zhuǎn)化曲線是表示的軌跡。A.卩=0B.卩 0 ,經(jīng)節(jié)流膨脹后，氣體溫度才會降低。在相同初態(tài)下，等熵膨脹溫度降比節(jié)流膨脹溫度降大。D. 任何氣體,經(jīng)節(jié)流膨脹后,溫度都會下降。12、（1.5分）作為朗肯循環(huán)改進的回熱循環(huán)是從汽輪機（即蒸汽透平機

2、）中抽出部分蒸汽 A.鍋爐加熱鍋爐進水B.回熱加熱器加熱鍋爐進水C.冷凝器加熱冷凝水D.過熱器再加熱13、（1.5分）一封閉體系經(jīng)過一變化，體系從25C恒溫水浴吸收熱量8000KJ，體系熵增25KJ/K,則此過程是。A.可逆的B.不可逆的C.不可能的14、（1.5分） 關(guān)于制冷循環(huán)，下列說法不正確的是（ ）（A）冬天，空調(diào)的室外機是蒸發(fā)器。（B）夏天，空調(diào)的室內(nèi)機是蒸發(fā)器。（C）冰箱里冷凍魚肉所需的制冷量是由冷凝器吸收的熱提供的。（D）冰箱里冷凍魚肉所需的制冷量是由蒸發(fā)器吸收的熱提供的。15、（1.5分）對于蒸汽動力循環(huán)要提高熱效率，可采取一系列措施 ，以下說法不正確的是 （）（A）同一Ran

3、kine循環(huán)動力裝置，可提高蒸氣過熱溫度和蒸汽壓力（B）同一Rankine循環(huán)動力裝置，可提高乏氣壓力。（C）對Rankine循環(huán)進行改進，采用再熱循環(huán)。（D）對Rankine循環(huán)進行改進，采用回熱循環(huán)。16、（1.5分）體系經(jīng)不可逆循環(huán)又回到初態(tài)，則熱溫熵的循環(huán)積分A 017、（1.5分）同一熱機在夏天的熱機效率比在冬天的熱機效率（）A.相同B.低C.高D.不一定18、（1.5分）對膨脹作功過程，等熵效率的定義是不可逆絕熱過程的作功量與可逆絕熱過程的作 功量之比。A） 正確B） 錯誤19、（1.5分）提高汽輪機的進汽溫度和進汽壓力可以提高蒸汽動力循環(huán)效率A）正確B） 錯誤20、（1.5分）氣

4、體從高壓向低壓作絕熱膨脹時，膨脹后氣體的壓力溫度必然降低A）正確B） 錯誤二、填空題（共6小題，12分）1、（2分）對封閉體系，單位質(zhì)量能量平衡方程式是,對穩(wěn)定流動體系單位質(zhì)量能量的平衡方程式是.2、（2分）孤立體系的熵增表達式是3、（2分）一定狀態(tài)下體系的火用指體系由該狀態(tài)達到與時，此過程理想功。4、（2分）穩(wěn)流體系熵方程中熵產(chǎn)生是體系內(nèi)部所引起的。5、（2分）純物質(zhì)T-S圖兩相區(qū)水平線段（結(jié)線）長度表示大小。6、（2分）能量平衡時以熱力學為基礎(chǔ)，有效能平衡時以熱力學為基礎(chǔ)。三、判斷題（共5小題，10分）1、（2分）冬天，使室溫由10C升至20C，空調(diào)比電加熱器更省電。（對）2、（2分）對不

5、可逆絕熱循環(huán)過程，由于其不可逆性，孤立體系的總熵變大于0。（ 錯 ）3、（2分）理想功Wid是指體系的狀態(tài)變化是在一定的環(huán)境條件下按以完全可逆過程進行時，理論 上可能產(chǎn)生的最大功或者必須消耗的最小功，因此理想功就是可逆功，同時也是卅的負值。（ 錯 ）4、（2分）損失功與孤立體系的總熵變有關(guān)，總熵變越大，損失功越大，因此應(yīng)該盡量減少體系 的不可逆性。 （ 對 ）5、（2分）理想功Wid是指體系的狀態(tài)變化是在一定的環(huán)境條件下按以完全可逆過程進行時，理論 上可能產(chǎn)生的最大功或者必須消耗的最小功，因此理想功就是可逆功，同時也是卅的負值。（錯 ）五、簡答題（共3小題，18分）1、（6分）卡諾定理的主要內(nèi)

6、容是是么？2、（6分）如何利用熱力學第一定律測量濕蒸汽的干度？3、（6分）什么是理想功、損失功？六、計算題（共2小題，30分）1、（15分）某動力循環(huán)的蒸汽透平機，進入透平的過熱蒸汽為2.0MPa, 400C，排出的氣體為 0.035MPa飽和蒸汽，若要求透平機產(chǎn)生3000kW功率，問每小時通過透平機的蒸汽流量是多少？ 其熱力學效率是等熵膨脹效率的多少？假設(shè)透平機的熱損失相當于軸功的5%。2、（15分）試比較如下幾種水蒸汽，水和冰的有效能大小。設(shè)環(huán)境溫度為298K。0.15MPa, 160C,過熱蒸汽；0.3MPa,160C,過熱蒸汽；0.07MPa, 100C,過冷蒸汽；100 C，飽和蒸汽

7、；0.1MPa, 100 C，飽和水；0.1MPa, 0C,冰。閉）南京工業(yè)大學化工熱力學階段試題3 （）卷閉）試題參考答案200 -200 學年第學期 使用班級一、選擇題（共20小題，30分）1、（1.5 分）B2、（1.5分）A3、（1.5分）D4、（1.5 分）D5、（1.5分）B6、（1.5分）A7、（1.5分）B8、（1.5分）A9、（1.5分）A10、（1.5分）A11、（1.5 分）D12、（1.5 分）B13、（1.5 分）C14、（1.5 分）C15、（1.5 分）B16、（1.5分）A17、（1.5分）B18、（1.5分）A19、（1.5分）A20、（1.5分）A二、填空題

8、（共6小題，12分）1、（2分） U=Q+W H+1/2AU2+gAz=Q+W 或厶H+E +E =Q+Ws k p s2、（2分）ds03、（2分）環(huán)境基態(tài)完全平衡4、（2分）不可逆性5、（2分）汽化熵6、（2分）第一定律；第二定律三、判斷題（共5小題，10分） TOC o 1-5 h z 1、（2分）72、（2分）x3、（2分）x4、（2分）75、（2分）x五、簡答題（共3小題，18分）1、（6分）所有工作于等溫熱源和等溫冷源之間的熱機，以可逆熱機效率最大， 所有工作于等溫熱源和等溫冷源之間的可逆熱機其效率相等，與工作介質(zhì)無關(guān)。n =1T2/T1max2、（6分）采用節(jié)流原理，當濕蒸汽充分

9、節(jié)流后變?yōu)檫^熱蒸汽，測定過熱蒸汽的溫度、壓力得知 過熱蒸汽的焓值，從而求得濕蒸汽的干度。3、（6分）理想功是指體系的狀態(tài)變化是在一定的環(huán)境條件下按完全可逆的過程進行時，理論上 可以產(chǎn)生的最大功或者必須消耗的最小功。損失功時指給定相同的狀態(tài)變化時的不可逆實際功 與理想功之間的差值。Wl=W -Wac id六、計算題（共2小題，30分）1、（15分）解：進出透平機的蒸汽狀態(tài)見下圖所示，焓、熵值從附錄水蒸汽表中查到， 按穩(wěn)流系統(tǒng)熱力學第一定律對透平機進行能量衡算，AH=Q-Ws TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark32 o Current Document m（H -

10、 H ）= 5%W - W = -0.95W則 21 s ss HYPERLINK l bookmark34 o Current Document -0.95W - 0.95 x 3000 x 36004,77m =s = 166504kg - h-1蒸汽流量H2 - H12631.4 - 3247.6按本題意，等熵膨脹的空氣應(yīng)該是濕蒸汽，即為飽和蒸汽和飽和水的混合物，此時熵值 即為飽和蒸汽和飽和水的熵按比例混合，從附錄查得飽和蒸汽的熵g右53kJ1K 1,從飽和水性質(zhì)表查得飽和液體的熵，Si二0,9875kJ kg -1 K-1 設(shè)空氣中氣相重量百分含量為x,則7.1271=7.7153Xx

11、+(l-x)X0.9875解得x=0.9126空氣的焓值H=xXH +(1-x) H.gl=0.9126X2631.4+(1-0.9126)X304.25=2428.0kJ kg-1定熵效率序號t,cP,MPaH,kJ kg-1S,kJ kg-1 K-1B,kJ kg-10250.1104.890.3674011600.152792.87.4665572.421600.32782.37.1276662.931000.072680.07.5341439.441000.12676.27.3614487.151000.1419.041.306934.2600.1-334.4-1.224735.22、(15分)解：由水和水蒸汽性質(zhì)表可查得各狀態(tài)點的焓和熵