工程熱力學(xué)試題答案

北京信息科技大學(xué)2008~2009學(xué)年第1學(xué)期《工程熱力學(xué)》課程期末考試試卷答案授課系別：機電工程學(xué)院適用班級：車0601-車0602考試形式：閉卷班級：姓名：學(xué)號：題號一二三四五六七總分得分一、判斷題（正確√，錯誤×，每題1分，共15分）1、閉口系統(tǒng)進行一放熱過程，其熵一定減少（×）2、容器中氣體的壓力不變，則壓力表的讀數(shù)也絕對不會改變。（×）3、對所研究的各種熱力現(xiàn)象都可以按閉口系統(tǒng)、開口系統(tǒng)或孤立系統(tǒng)進行分析，其結(jié)果與所取系統(tǒng)的形式無關(guān)。（√）4、工質(zhì)經(jīng)過不可逆過程的熵變必然等于經(jīng)歷可逆過程的熵變。（×）5、對于過熱水蒸氣，干度。（×）6、系統(tǒng)的平衡狀態(tài)是指系統(tǒng)在無外界影響的條件下，不考慮外力場作用，宏觀熱力性質(zhì)不隨時間而變化的狀態(tài)。（√）7、工質(zhì)經(jīng)歷一可逆循環(huán)，其∮ds=0，而工質(zhì)經(jīng)歷一不可逆循環(huán)，其∮ds＞0。（×）8、任何動力循環(huán)，循環(huán)凈功w0總等于循環(huán)凈熱量q0，即總有w0=q0。（√）9、穩(wěn)定流動系統(tǒng)進出口工質(zhì)的狀態(tài)相同。（×）10、不可能從單一熱源取熱使之完全變?yōu)楣?。（×?1、 通用氣體常數(shù)對實際氣體和理想氣體都是一個不變的常數(shù)。（×）12、理想氣體的熱力學(xué)能、焓和熵不僅僅是溫度的單值函數(shù)。（√） 13、處于平衡狀態(tài)的熱力系，各處應(yīng)具有均勻一致的溫度和壓力。（√）14、水蒸氣在定溫過程中。（×）15、理想氣體絕熱節(jié)流后溫度不變。（√）二、選擇題（將正確答案對應(yīng)的字母填入括弧中，每題1分，共15分）1、系統(tǒng)在可逆過程中與外界傳遞的熱量，其數(shù)值大小取決于（A）。 （A） 系統(tǒng)的初、終態(tài)； （B） 系統(tǒng)所經(jīng)歷的過程；（C） （A）和（B）；（D） 系統(tǒng)的熵變。2、不斷對密閉剛性容器中的汽水混合物加熱之后，其結(jié)果只能是（A）。（A）全部水變成水蒸汽（B）部分水變成水蒸汽（C）部分或全部水變成水蒸汽（D）不能確定3、工質(zhì)熵減少的過程（B） （A） 不能進行 （B） 可以進行（C） 必須伴隨自發(fā)過程才能進行4、閉口系統(tǒng)功的計算式W=U1－U2(A)(A)適用于可逆與不可逆的絕熱過程。(B)只適用于絕熱自由膨脹過程。(C)只適用于理想氣體的絕熱過程。(D)只適用于可逆絕熱過程。5、下面那個過程是可逆過程。（C）（A）.可以從終態(tài)回復(fù)到初態(tài)的（B）.沒有摩擦的（C）.沒有摩擦的準靜態(tài)過程（D）.沒有溫差的6、不可逆循環(huán)的熵產(chǎn)必然是（B）。A、等于零B、大于零C、小于零7、確定濕蒸汽狀態(tài)的一組參數(shù)是C(A)p、T;(B),（C）T,X(D)上述三者之一8、同一地點，普通鍋中的開水與高壓鍋中的開水（D）(A)溫度相同，壓力不同;（B）壓力相同,溫度不同(C)壓力相同,溫度相同;（D）壓力不同,溫度不同9、在所列的壓力中哪個不是狀態(tài)參數(shù)（B、C）。A、絕對壓力B、分壓力C、表壓力10、功損來自于（C）。A、不等溫傳熱B、物質(zhì)交換C、運動摩擦11、不可逆損失來源于（A、B、C）。A、運動摩擦B、不等溫傳熱C、任何耗散效應(yīng)12、干度χ的取值可以是（A、C）。A、χ=1B、χ>1C、χ<113、卡諾熱機效率比實際熱機效率（C）。A、小B、二者相等C、大14、制冷系數(shù)ε可以是（A、B、C）。A、大于1B、等于1C、小于115、供熱系數(shù)ζ可以是（A、B、C）。A、大于1B、等于1C、小于1三、簡單計算：(每題10分，共30分)（一）某容器被一剛性壁分成兩部分，在容器的不同部位安裝有壓力表，如下圖所示。壓力表B上的讀數(shù)為75kPa,壓力表C上的讀數(shù)為0.11MPa。如果大氣壓力為97kPa，試確定壓力表A上的讀數(shù)及容器兩部分內(nèi)空氣的絕對壓力。(10分)解：P1=Pc+Pb=0.11MPa+0.097MPa=0.207MPa即所以五、綜合應(yīng)用題：（每題15分，共30分）（一）某熱機在每個循環(huán)中從T1=600K的高溫熱源吸收Q1=419kJ的熱量和可逆地向T2=300K的低溫熱源假設(shè)分別排出(1)Q2=209.5kJ；(2)Q2=314.25kJ；(3)Q2=104.75kJ熱量，請分別利用卡諾定理、孤立系統(tǒng)熵增原理、克勞休斯積分不等式計算證明，在這三種情況中，哪個是不可逆的、哪個是可逆的和哪個是不可能的？并對不可逆循環(huán)計算出其不可逆損失，大氣環(huán)境溫度T0=300K（20分）1．采用孤立系統(tǒng)熵增原理證明(1)，可逆(2)，不可逆(3)，不可能(4)2．采用卡諾定理證明(1)可逆(2)，不可逆(3)，不可能(4)3．采用克勞修斯積分計算證明(1)，可逆(2),不可逆(3)，不可能(4)（二）已知活塞式內(nèi)燃機定容加熱循環(huán)的進氣參數(shù)為p1=0.1MPa、t1=50℃，壓縮比，加入的熱量q1=750kJ/kg。試求循環(huán)的最高溫度、最高壓力、壓升比、循環(huán)的凈功和理論熱效率。認為工質(zhì)是空氣并按定比熱容理想氣體計算。[解]活塞式內(nèi)