工程熱力學試卷 A卷答案

2022-10-08 02:06:04 字數 2287 閱讀 6727

課程名稱:工程熱力學

學生姓名班級學號

一、判斷題(對劃「√」、錯劃「×」)(每小題1分,共10分)

1、壓力計測量的是工質的真實壓力(或稱絕對壓力

2、實現準平衡過程的條件是驅動過程進行的勢差無限小

3、理想氣體的焓是溫度的單值函式,理想氣體的熵也只單值地取決於溫度

4、已知溼蒸汽的溫度和壓力,則可確定溼蒸汽的狀態

5、閉口系統工質對外做功,熱力學能一定減少

6、工質進行不可逆迴圈後其熵必定增加

7、有摩擦耗散的過程總會有熵產,造成做功能力損失,其做功能力損失與熵產成正比。(環境溫度一定

8、氣流由亞聲速連續加速到超聲速時應使用縮放噴管

9、空氣的相對濕度越小,人感覺到空氣就越潮濕

10、卡諾迴圈的熱效率僅取決於冷源溫度和熱源溫度,與工質性質無關

二、選擇題(單選,每小題2分,共10分)

1、已知理想氣體可逆過程中膨脹功等於技術功,則此過程的特性為b )

a. 定壓 b. 定溫 c. 定容 d. 絕熱

2、某卡諾動力迴圈工作在溫度為1000℃的高溫熱源和溫度為500℃的低溫熱源之間,則其熱效率為a )

a. 0.393 b. 0.5 c. 0.593 d. 0.61

3、空氣初始壓力為0.1mpa,採用帶有中間冷卻器的兩級活塞式壓氣機壓縮到5mpa,各級最佳增壓比應為b )

a. 5b. 7.07c. 2.5d. 3.68

4、空氣流經漸縮噴管,進口滯止壓力p0=0.511 mpa,噴管背壓pb=0.1mpa,這時噴管出口截面的壓力p2為c )

a. 0.1 mpa b. 0.528 mpa c. 0.27 mpa d. 0.14 mpa

5、絕熱節流前後工質狀態引數的變化為d )

a. 焓不變、壓力不變、熵增大

b. 焓增大、壓力下降、熵增大

c. 焓不變、壓力下降、熵不變

d. 焓不變、壓力下降、熵增大

三、簡答題(共30分)

1. (7分)閉口系進行乙個過程後,如果熵增加了,是否能肯定它從外界吸收了熱量?如果熵減少了,是否能肯定它向外界放出了熱量?為什麼?

答:如熵增加,不能肯定吸熱。因為,,,可為正,亦可為負。(4』)

如熵減少,可以肯定放熱。因為一定為負,才能使。(3』)

2、(7分)已知濕空氣的溫度、壓力以及水蒸氣分壓力,如何判斷濕空氣是否飽和,如何確定含溼量d?(寫出求解方法及必要的公式)

答:由溫度查飽和水蒸氣熱力性質表到,若為飽和濕空氣,為未飽和濕空氣。(4』)

(3』)

3、(8分)利用逆卡諾迴圈從熱力學角度分析冬季採用熱幫浦供暖,為什麼在寒冷的北方比在南方經濟性要差。

答:逆卡諾迴圈熱幫浦供暖係數,冬季北方氣溫較低,如-20℃,南方冬季氣溫在5℃,則可比較出:,,

如此,,即北方比在南方經濟性要差。

4、(8分)畫出蒸汽壓縮製冷迴圈的p-h圖和t-s圖,並寫出用狀態引數表示製冷量、壓縮機耗功、製冷係數的表示式。

答: (2』)

(2』)

四、計算題(共50分)

1.(15分)溫度為 1427℃的恆溫熱源,向維持溫度為500k的工質傳熱100kj 。試求熱源放出熱量的熱量火用及傳熱過程引起的作功能力的損失。環境溫度為 300k 。

解:7』)

(8』)

2.(20分)活塞式內燃機定容加熱理想迴圈,空氣進氣壓力p1=0.1mpa,溫度t1=37℃, 壓縮比ε=9,迴圈的最高溫度為2000k。工質為空氣,可視為理想氣體,比熱容取定值,試求:

(1)將迴圈畫在t-s圖上;(2)迴圈公升壓比;(3)膨脹過程終了時的壓力和溫度; (4)迴圈熱效率和迴圈功。(空氣 cp=1.005kj/(kgk), rg =0.

287kj/(kgk) )。

解:1)

(4』)

2) p1=0.1mpa,t1=37+273=310k

t3=2000k,,

6』)3)

4』)4)

3』)3』)

3.(15分)某抽汽回熱蒸汽動力迴圈(如下圖)進入汽輪機的新蒸汽溫度400℃、壓力3mpa,抽汽壓力0.8mpa,冷凝器工作壓力為10kpa,回熱器出口為壓力等於0.8mpa的飽和水。

忽略幫浦功,已知迴圈各點焓值見下表。求:1)抽汽量;2)迴圈熱效率。

解:1)計算抽汽量

由回熱器的熱平衡:

得到5』)

2)計算迴圈熱效率

汽輪機輸出功5』)

工質從鍋爐吸收的熱量:

則迴圈熱效率為:5』)

工程熱力學

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