2023年工程熱力學試卷及標準答案評分標準工程熱力學

第一部分選擇題一、單項選擇題1、壓力為1０bar的氣體通過漸縮噴管流入1ｂar的環(huán)境中，現(xiàn)將噴管尾部截去一段，其流速、流量變化為?！尽緼.流速減小，流量不變B．流速不變,流量增長C.流速不變,流量不變D.流速減小，流量增大2、某制冷機在熱源Ｔ1=３00K，及冷源T2=2５0Ｋ之間工作,其制冷量為100０KJ,消耗功為25０KJ，此制冷機是【】A.可逆的B.不可逆的C.不也許的Ｄ.可逆或不可逆的3、系統(tǒng)的總儲存能為【】A.B.Ｃ.D.4、熵變計算式只合用于【】Ａ.一切工質(zhì)的可逆過程B.一切工質(zhì)的不可逆過程C．抱負氣體的可逆過程D.抱負氣體的一切過程5、系統(tǒng)進行一個不可逆絕熱膨脹過程后，欲使系統(tǒng)回復到初態(tài),系統(tǒng)需要進行一個【】過程。【】A.可逆絕熱壓縮Ｂ.不可逆絕熱壓縮?C.邊壓縮邊吸熱Ｄ.邊壓縮邊放熱6、混合氣體的通用氣體常數(shù),【】?！尽緼.與混合氣體的成份有關Ｂ.與混合氣體的質(zhì)量有關C.與混合氣體所處狀態(tài)有關D.與混合氣體的成份、質(zhì)量及狀態(tài)均無關系7、貯有空氣的絕熱剛性密閉容器中裝有電熱絲，通電后如取空氣為系統(tǒng),則【】A.Q>0，△U>０，Ｗ>0B.Q＝0，△Ｕ＞０,Ｗ>0C.Q>0，△U>0，W=０D.Q＝0，△U=0,W=08、未飽和空氣具有下列關系【】A.t＞tw>tdB.t＞ｔd＞ｔw.Ｃ.t=tｄ=twD.t=tw>td9、絕熱節(jié)流過程是【】過程。【】A.定壓B.定溫C.定熵Ｄ．節(jié)流前后焓相等10、抽汽式熱電循環(huán)的結(jié)果是【】A.提高循環(huán)熱效率，提高熱能運用率B.提高循環(huán)熱效率,減少熱能運用率C.減少循環(huán)熱效率，提高熱能運用率Ｄ.減少循環(huán)熱效率,減少熱能運用率11、一個橡皮氣球在太陽下被照曬，氣球在吸熱過程中膨脹，氣球內(nèi)的壓力正比于氣球的容積，則氣球內(nèi)的氣球進行的是【】A.定壓過程B.多變過程C.定溫過程Ｄ.定容過程１2、氣體的容積比熱是指【】Ａ.容積保持不變的比熱。B.物量單位為一立方米時氣體的比熱。C.物量單位為一摩爾容積氣體的比熱。D．物量單位為一標準立方米時氣體的比熱。1３、抽氣回熱循環(huán)改善了朗肯循環(huán)，其主線因素在于【】A.每公斤水蒸汽的作功量增長了B.排氣的熱能得到了充足運用C.水蒸汽的平均吸熱溫度提高了D.水蒸汽的放熱溫度減少了1４、孤立系統(tǒng)是指系統(tǒng)與外界【】Ａ.沒有物質(zhì)互換B.沒有熱量互換Ｃ.沒有任何能量互換Ｄ.沒有任何能量傳遞與質(zhì)互換15、熱機從熱源取熱10０0KＪ，對外作功1000ＫＪ，其結(jié)果是【】Ａ.違反第一定律B．違反第二定律Ｃ.違反第一及第二定律D．不違反第一及第二定律三、填空題２6、混合氣體由N2和CＯ2組成,已知N2的質(zhì)量成分為０.7２,則混合氣體的平均氣體常數(shù)Ｒｇ,eq=，平均摩爾質(zhì)量Ｍｅｅq=。(N2的摩爾質(zhì)量為0.０2８ｋg/mｏl，ＣO2為０．044２７、冬季取暖,若不采用任何其他措施,室內(nèi)溫度，室內(nèi)相對濕度。（填增大,減少或不變）。２８、濕蒸汽的干度定義為。已知濕蒸汽的干度為０．2,其中干飽和蒸汽的質(zhì)量為６ｋｇ,則飽和液體的質(zhì)量為_＿＿＿k２9、氧氣的平均比定壓熱容,,則，。30、范德瓦爾方程式的表達式為：,其中常數(shù)a是對的修正。常數(shù)b是對的修正。四、名詞解釋31、干飽和蒸汽、濕飽和蒸汽和過熱蒸汽—3２、熱容的定義和單位—３3、濕空氣的露點—34、控制質(zhì)量—五、簡答題35、定壓、定溫、絕熱和定容四種典型的熱力過程,其多變指數(shù)的值分別是多少?３６、簡述蒸汽參數(shù)對朗肯循環(huán)效率的影響。３7、準平衡過程與可逆過程有何共同處?有何區(qū)別?有何聯(lián)系?六、計算題３8、某蒸汽動力廠按一級抽汽回熱（混合式)抱負循環(huán)工作，如圖所示,已知新蒸汽參數(shù)p1=4.０MPａ，t１=42０0C,汽輪機排汽壓力ｐ2=0.００7MＰa，抽汽壓力p(1)定性畫出循環(huán)的T－s圖；(2)抽汽系數(shù)α；(3）循環(huán)吸熱量ｑ1,放熱量q2及輸出凈功ωｎｅt;(4)循環(huán)熱效率；(１５分)ｐ(MＰa）ｔ（０Ch（kJ/kｇ)skJ/(kｇ．K)Ps(ＭPa)h′(kＪ／kg）h″(kJ/ｋg)s′kJ/(kｇ.K）s″ｋJ/（kｇ.K）442０326１.4６．83990.４604．7２73７.61.7764６.89430.42716.36.8３９９0.007163.４２57２.60.5５978．27６739、一閉口系從狀態(tài)１沿1－２－3途徑到狀態(tài)3,傳遞給外界的熱量為4７.５ｋJ,而系統(tǒng)對外作功為30kJ，如圖所示。（１)若沿1-4-3途徑變化時,系統(tǒng)對外作功15kJ,求過程中系統(tǒng)與外界傳遞的熱量。(2）若系統(tǒng)從狀態(tài)3沿圖示曲線途徑到達狀態(tài)1,外界對系統(tǒng)作功６kJ,求該過程中系統(tǒng)與外界傳遞的熱量。（3)若U2=175kJ,U3=87.5kJ，求過程２-3傳遞的熱量及狀態(tài)1的熱力學能。(7分)4０、m=2．２６kｇ抱負氣體的氣體常數(shù)Ｒｇ=４30J/(kｇ.k),比熱比κ=1.３5。初溫T1＝477K,經(jīng)可逆定容過程后終溫T2=５91K。求Q、ΔU、W、ΔS。（7分)４1、空氣可逆絕熱流過一噴管,入口壓力p1=0.7MPａ,溫度t1=８０0℃，出口壓力p2=0.15MＰa,此噴管是什么外型的噴管？入口空氣流速忽略不計，比熱容和比熱比取定值，分別為cp=１．０04kJ／（kg·K)，κ=1.4，Rg＝２８7Ｊ/(kg．ｋ)。求噴管出口空氣的溫度、流速、馬赫數(shù)。第一部分選擇題(共1５分）一、單項選擇題（每題只有一個對的答案，答對一題得1分，共１5分）1、Ｃ2、B3、C4、C5、C6、D7、C8、Ａ9、Ｄ１0、A1１、B12、D13、C14、D15、B第二部分非選擇題(共８5分）二、判斷題(本大題共１0小題，每題1分，共10分,答A表達說法對的.答B(yǎng)表達說法不對的,本題只需指出對的與錯誤，不需要修改)1６、B17、A18、B１9、A2０、A21、B22、A２3、Ｂ24、Ｂ25、A三、填空題(本大題共５小題，每空1分,共11分。)26、0.2６7kＪ/（ｋg.K)３１．1×10－３ｋg27、增大減少２８、飽和蒸汽的質(zhì)量占整個濕蒸汽質(zhì)量的比值２42９、0.9４6kJ／（ｋg.K)０.6８6ｋJ/（kg．K）30、對氣體分子間的引力對氣體分子體積四、名詞解釋（本大題共４小題,每題４分,共１6分。）31、干度為１的濕蒸汽為干飽和蒸汽；(１分)蒸汽和水的混合物稱為濕飽和蒸汽;（1分)溫度高于蒸汽壓力下所相應的飽和溫度的蒸汽,稱為過熱蒸汽。（2分)32、物體溫度升高１K（或1oＣ)所需熱量稱為熱容,以Ｃ表達。（2分）單位有J／(kg.K)、J/(mｏl.K)和Ｊ/(m3．Ｋ)。(2分)３3、在保持濕空氣中水蒸氣分壓力ｐv不變的條件下,減少濕空氣溫度而使其達成飽和狀態(tài)時所相應的溫度，稱為露點。（4分)34、一個熱力系統(tǒng)假如和外界只有能量互換而無物質(zhì)互換,則該系統(tǒng)稱為閉口系統(tǒng)。閉口系統(tǒng)內(nèi)的質(zhì)量保持恒定不變，閉口系統(tǒng)又叫做控制質(zhì)量。(4分）五、簡答題(本大題共3小題,每題４分,共12分。)35、定壓n=0，定容ｎ=∞，定溫ｎ=1，定熵n=κ（4分)３6、(1）提高初溫,可提高熱力循環(huán)效率和增大膨脹終點的干度，但受金屬材料耐熱性能的限制。(2分)（2）在相同的初溫和背壓下,提高初壓也可使熱效率增大。會使乏汽干度減少，設備強度的問題。（1分）(3)減少背壓可以顯著提高循環(huán)熱效率。受環(huán)境溫度的限制。（1分)３7、它們共同處都是在無限小勢差作用下，非常緩慢地進行，由無限接近平衡狀態(tài)的狀態(tài)組成的過程。(2分)它們的區(qū)別在于準平衡過程不排斥摩擦能量損耗現(xiàn)象的存在,可逆過程不會產(chǎn)生任何能量的損耗。(1分)一個可逆過程一定是一個準平衡過程,沒有摩擦的準平衡過程就是可逆過程。（１分）六、計算題(本大題共４小題，共36分。)38、（1)圖略。