2004~2005學年第二學期期末考試?工程熱力學?試卷〔A〕是非題〔每題2分，共10分〕〔對者√，錯者×〕1.系統(tǒng)經(jīng)歷一個可逆定溫過程，由于溫度沒有變化，故不能與外界交換熱量()2.氣體常數(shù)與氣體的種類及所處的狀態(tài)無關?！病?.孤立系統(tǒng)熵增原理說明：過程進行的結果是孤立系統(tǒng)內(nèi)各局部的熵都是增加的?！病?.容器中氣體的壓力不變，那么壓力表的讀數(shù)也絕對不會改變?！病?.對于漸縮噴管，假設氣流的初參數(shù)一定，那么隨著背壓的降低，流量將增大，但最多增大到臨界流量。〔〕二、單項選擇題〔20分，每題2分〕1.在壓力為p時,飽和水的熵為s′;干飽和蒸汽的熵為s″。當濕蒸汽的干度0<x<1時,其熵為s,那么()A.s″>s>s′B.s>s″>s′C.s<s′<s″D.s′>s>s″2.電廠熱力設備中，內(nèi)的熱力過程可視為定溫過程。A.鍋爐B.汽輪機C.凝汽器D.水泵3.可逆絕熱穩(wěn)定流動過程中,氣流焓的變化與壓力變化的關系為()(A)dh=－vdpB.dh=vdpC.dh=－pdvD.dh=pdv4.水蒸汽動力循環(huán)的以下設備中,有效能損失最大的設備是()A.鍋爐B.汽輪機C.凝汽器D.水泵5.活塞式壓氣機的余隙容積增大使()A.wc增大,ηv減小B.wc不變,ηv減小C.wc不變,ηv不變D.wc減小,ηv減小6.燃氣輪機理想定壓加熱循環(huán)壓氣機進,出口空氣的溫度為T1、T2;燃燒室出口燃氣溫度為T3,那么其理想循環(huán)熱效率為()A．1－B.1－C.1－D.1－7.對于一種確定的理想氣體，在不同溫度下〔Cp-CV〕是〔〕。A、總是同一定值；B、不是同一定值；C、不能確定8.在兩個恒溫熱源間工作的熱機A、B均進行可逆循環(huán)，A機的工質是理想氣體，B機是水蒸汽，那么其熱效率ηA和ηB〔〕。A、相等B、ηA>ηBC、不能確定9.在閉口絕熱系中進行的一切過程，必定使系統(tǒng)的熵〔〕。A、增大B、減小C、不變D增大或不變10.理想氣體絕熱節(jié)流后，其狀態(tài)參數(shù)變化為〔〕。A、熵增大，焓不變，溫度不變B、熵增大，焓不變，溫度不定C、壓力降低，焓不變，熵不變D、壓力降低，熵增大，焓增大。三、名詞解釋〔10分，每題5分〕1、平衡狀態(tài)2、氣體的壓縮因子Z四、計算題〔60分〕1、容積為3m3的容器中儲有狀態(tài)為p=3.735MPa，t=-111.45oC的氧氣，試用壓縮因子圖〔見附圖〕，求容器內(nèi)氧氣的質量?！惭鯕釺cr=154K，pcr=2.49MPa〕〔52、某理想氣體在T-s圖上的四種過程如下圖，試在p-v圖上畫出相應的四個過程，并對每個過程說明n的范圍，是吸熱還是放熱，是膨脹還是壓縮過程？〔10分〕3、一剛性絕熱容器，容積為V=0.028m3，原先裝有壓力為0.1MPa、溫度為21℃的空氣?，F(xiàn)將與此容器連接的輸氣管道閥門翻開，向容器充氣。設輸氣管道內(nèi)氣體的狀態(tài)參數(shù)保持不變，p=0.7MPa，t=21℃。當容器中壓力到達0.2MPa時，閥門關閉。求容器內(nèi)氣體到平衡時的溫度〔設空氣可視為理想氣體，其熱力學能與溫度的關系為{u}kJ/kg=0.72{T}K；焓與溫度的關系為{h}kJ/kg=1.005{T}4、如下圖，在恒溫度熱源T1、T0之間工作的熱機作出的循環(huán)凈功Wnet，正好帶開工作于TH、TO之間的熱泵，熱泵的供熱量QH用于谷物烘干，T1=1000K、TH=360K、T0=290K、Q1=100kJ。①假設熱機效率ηt=40%，熱泵供暖系數(shù)ε′=3.5，求QH；②設E和P都以可逆機代替，求這時QH。〔10分〕5、進入出口截面積A2=10cm2的漸縮噴管的空氣初參數(shù)為p1=2×106Pa、t1=27oC，初速度很小可忽略不計。求空氣經(jīng)噴管射出時的速度，流量以及出口截面處空氣的狀態(tài)參數(shù)v2、t2。設空氣取定值比熱容，cp=1005J/(kg.K)、κ=1.4，噴管的背壓力pb=1MPa。〔20分〕第四-1題附圖壓縮因子圖2004~2005學年第二學期期末考試?工程熱力學?試卷〔B〕一、是非題〔10分，每題2分〕〔對者√，錯者×〕1.不管過程是否可逆，開口絕熱穩(wěn)流系統(tǒng)的技術功總是等于初、終態(tài)的焓差?！病?.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，宏觀熱力性質不隨時間而變化的狀態(tài)?！病?.流動功的大小僅取決于系統(tǒng)進出口狀態(tài)而與經(jīng)歷的過程無關?！病?.公式du=cvdt適用理想氣體的任何過程。〔〕5.把熱量全部變成功是不可能的?！病扯?、單項選擇題〔20分，每題2分〕1.卡諾循環(huán)的熱效率，只與〔〕有關?！睞〕熱源與冷源的溫差〔B〕熱源與冷源的溫度〔C〕吸熱過程中的吸熱量〔D〕循環(huán)中對外所做的功W。2.工質熵減少的過程〔〕。〔A〕不能進行 〔B〕可以進行〔C〕必須伴隨自發(fā)過程才能進行3.如果熱機從熱源吸熱100kJ，對外作功100kJ，那么〔〕。〔A〕違反熱力學第一定律〔B〕違反熱力學第二定律〔C〕不違反第一、第二定律〔D〕A和B4._________過程是可逆過程。()〔A〕可以從終態(tài)回復到初態(tài)的〔B〕沒有摩擦的〔C〕沒有摩擦的準平衡〔D〕沒有溫差的6.絕對壓力P,真空Pv，環(huán)境壓力Pa間的關系為()〔A〕P+Pv+Pa=0〔B〕P+Pa－Pv=0〔C〕P－Pa－Pv=0〔D〕Pa－Pv－P=07.閉口系能量方程為()〔A〕Q+△U+W=0〔B〕Q+△U－W=0〔C〕Q－△U+W=0〔D〕Q－△U－W=08.氣體常量Rg()〔A〕與氣體種類有關,與狀態(tài)無關〔B〕與狀態(tài)有關,與氣體種類無關〔C〕與氣體種類和狀態(tài)均有關〔D〕與氣體種類和狀態(tài)均無關9.理想氣體的是兩個相互獨立的狀態(tài)參數(shù)。()〔A〕溫度與熱力學能〔B〕溫度與焓〔C〕溫度與熵〔D〕熱力學能與焓10.一理想氣體可逆過程中,技術功和膨脹功相等,此過程的特性為()〔A〕定壓〔B〕定溫〔C〕定體〔D〕絕熱三、名詞解釋〔10分，每題5分〕1、壓氣機的容積效率2、工質的總儲存能四、計算題〔60分〕1、某熱機工作于T1=2000K，T2=300K的兩個恒溫熱源之間，試問以下幾種情況能否實現(xiàn)？是否是可逆循環(huán)？①Q(mào)1=1kJ、Wnet=0.9kJ；②Q1=2kJ、Q2=0.3kJ；③Q1=0.5kJ、Wnet=1.5kJ?！?分〕2、試將滿足以下要求的多變過程在p-v和T-s圖上表示出來〔先標出四個根本熱力過程〕：〔1〕工質膨脹，且放熱；〔2〕工質壓縮，放熱，且升溫；〔3〕工質壓縮，吸熱，且升溫；〔4〕工質壓縮，降溫，且降壓；〔5〕工質放熱，降溫，且升壓?！?0分〕3、醫(yī)用氧氣袋中空時是扁平狀態(tài)，內(nèi)部容積為零。接在壓力為14MPa，溫度為17℃的鋼質氧氣瓶上充氣。充氣后氧氣袋隆起，體積為0.008m3，壓力為0.15MPa。由于充氣過程很快，氧氣袋與大氣換熱可以忽略不計，同時因充入氧氣袋內(nèi)氣體質量與鋼瓶氣體內(nèi)質量相比甚少，故可以認為鋼瓶內(nèi)氧氣參數(shù)不變。設氧氣可作為理想氣體，其熱力學能和焓可表示為{u}kJ/kg=0.657{T}K，{h}kJ/kg=0.917{T}K，理想氣體服從pV=mRgT。求充入氧氣袋內(nèi)氧氣有多少kg？〔15分〕4、試證明理想氣體的體積膨脹系數(shù)。〔15分〕5、證明遵守范德瓦爾方程的氣體其最大轉回溫度和最小轉回溫度分別為，其中Rg為氣體常數(shù)，a、b分別為該氣體的范德瓦爾常數(shù)?！?0分〕2005~2006學年第二學期期末考試?工程熱力學?試卷〔A〕〔注：直接寫在試卷上，不夠的可以寫在答題紙上〕一、是非題〔注：每題2分，共10分〕〔對者√，錯者×〕實際氣體的壓縮因子z可能等于1〔〕活塞式壓氣機采用多極壓縮和級間冷卻方法可以提高它的容積效率〔〕濕空氣的相對濕度越大，空氣中水蒸氣的含量就越大?！病骋驗椴豢赡孢^程不可能在T-s圖上表示，所以也不能計算過程的熵變量〔〕卡諾循環(huán)是理想循環(huán)，一切循環(huán)的熱效率都比卡諾循環(huán)的熱效率低?！病扯?、填空題〔每題2分，共10分〕提高理想單級燃氣輪機裝置循環(huán)熱效率的主要途徑有：①______________________________和②______________________________?；钊綁簹鈾C的余隙容積對以下指標影響的表現(xiàn)為：生產(chǎn)量；理論耗功〔填增加、減小、不變〕。一定環(huán)境溫度下，冷庫溫度越低，制冷系數(shù)就〔填越大、越小、不變〕。三、單項選擇題〔20分，每題2分〕1.在T-s圖上，任意一個逆向循環(huán)其〔〕。A、吸熱大于放熱B、吸熱等于放熱C、吸熱小于放熱D、吸熱和放熱關系不定2.適用于〔〕。A、僅閉系，可逆過程B、僅穩(wěn)流系，理想氣體C、僅閉系，理想氣體，可逆過程D、閉系或穩(wěn)流系，理想氣體，可逆過程3.下面哪個過程使技術功為零的是〔〕。A、定壓過程B、定容過程C、定溫過程D、絕熱過程4.某容器被一剛性壁分成兩局部，在容器的不同部位安裝有壓力計，如下圖，設大氣壓為97kPa，壓力表B，表C的讀數(shù)分別為75kPa，0.11MPa，問以下答案正確的選項是：〔〕A、表A的讀數(shù)為35kPaB、表A的讀數(shù)為30kPaC、表A的讀數(shù)為25kPaD、表A的讀數(shù)為20kPa5.“不可逆過程，就是指工質不能恢復原來狀態(tài)的過程〞的說法〔〕A．是錯誤的B．是正確的C．不夠嚴格D．無法判斷6.活塞式內(nèi)燃機的三種理想循環(huán)，在壓縮比相同，吸熱量相同時，混合加熱理想循環(huán)的熱效率，定壓加熱理想循環(huán)的熱效率，以及定容加熱理想循環(huán)的熱效率三者之間的關系正確的選項是：〔〕A．B．C．D．7.一個噴管入口出口速度均小于音速，那么該噴管類型為：〔〕A．漸縮管B．漸擴管C．縮放管8.用干球溫度計和露點儀對濕空氣測量得到3個溫度，是干球溫度的是：〔〕A．16℃B．18℃C．29℃9.如下圖，壓力為0.8MPa的空氣進入一個漸縮噴管，射向壓力為0.1MPa的空間，假設在噴管的出口端沿著截面切去一小段，那么出口截面上的壓力：〔〕A．增大B．不變C．減小10.以下說法正確的選項是：〔〕A．熱源有三個的可逆循環(huán)，其熱效率小于卡諾循環(huán)的效率B．在兩個熱源工作的不可逆循環(huán)，其熱效率小于等于相同情況下卡諾循環(huán)的效率C．在兩個熱源工作的任何非卡諾循環(huán)，其熱效率必小于相同情況下卡諾循環(huán)的效率D．卡諾循環(huán)的熱效率不僅僅決定于高溫熱源和低溫熱源的溫度四、試將滿足以下要求的理想氣體多變過程在p-v圖上表示出來。〔畫在下面的參考圖上，并注明序號〕〔10分，每小問2分〕工質又膨脹，又放熱工質又膨脹又升壓工質又受壓縮又升溫又吸熱工質又受壓縮又降溫又降壓工質又放熱又降溫又升壓五、名詞解釋〔10分，每題5分〕1、孤立系統(tǒng)熵增原理2、熱量：六、計算題〔40分〕1、有一橡皮球，當其內(nèi)部氣體的壓力和大氣壓力相同為0.1MPa時呈自由狀態(tài)，體積為0.3m3。氣球受火焰照射而受熱，其體積膨脹一倍，壓力上升為0.15MPa，設氣球的壓力升高與體積成正比。試求：〔1〕該過程中氣體作的功；〔2〕用于克服橡皮氣球彈力所作的功。假設初始時氣體溫度為17℃，求球內(nèi)氣體的吸熱量。該氣體常數(shù)Rg=287J/(kg·K)，其熱力學能{u}J/(kg·K)=0.72{T}K。〔10分〕2、將m=0.36kg的一根金屬棒投入mw=9kg的水中，初始時金屬棒的溫度Tm,i==1060K，質量熱容cm=0.42kJ/(kg.K)，水的初始溫度Tw=295K，質量熱容cw=4.187kJ/(kg.K)，求終溫度Tf和金屬棒、水、以及孤立系的熵變。設容器為絕熱。〔10分〕3、假設某內(nèi)可逆奧托循環(huán)的壓縮比為8，工質自1000℃的高溫熱源定容吸熱，向20℃的環(huán)境介質定容放熱，工質在定熵壓縮前壓力為110kPa、溫度為50℃，吸熱過程結束后溫度為900℃。假定氣體比熱容cp=1.005kJ/(kgK)，k=1.4，環(huán)境大氣壓p0=0.1MPa，試求：〔1〕循環(huán)中各狀態(tài)點的壓力和溫度；〔2〕循環(huán)熱效率；〔3〕吸、放熱過程及循環(huán)中單位質量工質的作能力損失。〔20分〕2005~2006學年第二學期期末考試?工程熱力學?試卷〔B〕〔注：直接寫在試卷上，不夠的可以寫在答題紙上〕一、是非題〔注：每題2分，共10分〕〔對者√，錯者×〕〔1〕熵增過程即為不可逆過程〔〕〔2〕濕空氣的相對濕度越大，其中水蒸氣分壓力就越大?！病场?〕兩個熱源間工作的一切可逆循環(huán)，它們的熱效率都相同?！病场?〕水的三相點的比體積是定值?！病场?〕熱源與冷源的溫差愈大，熱效率愈高，制冷系數(shù)也愈大。〔〕二、填空題〔每題2分，共10分〕空氣流經(jīng)閥門，其焓變；熵變化。(填大于零，小于零，等于零)絕熱容器中間用隔熱板分開，兩側分別有1kg氮氣和氧氣，其p1，T1相同，假設將隔板抽出，那么混合前后的溫度和熵有：T2T1，S2S1〔填大于、等于、小于〕。用遵循范德瓦爾方程的氣體在兩個恒熱源T1,T2間進行一個卡諾循環(huán)，那么其熱效率為_______。三、單項選擇題〔20分，每題2分〕1.平衡態(tài)是指當不存在外部影響〔〕A、系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)永遠不變的狀態(tài)B、系統(tǒng)內(nèi)部改變較小C、系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)不隨時間而變化D、系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)不發(fā)生變化2.對于線性的牛頓溫標，對應水的冰點和氣點分別為100和200，當熱力學溫標為0K時，牛頓溫度為多少〔〕A．0B．-173.15C．-273.15D．-215.153.以下關系式正確的選項是：〔〕A．B．C．D．4.以下參數(shù)是過程量的是：〔〕A．焓B．熱量C．溫度D．內(nèi)能5.活塞式內(nèi)燃機的三種理想循環(huán)，在循環(huán)最高壓力和最高溫度相同時，混合加熱理想循環(huán)的熱效率，定壓加熱理想循環(huán)的熱效率，以及定容加熱理想循環(huán)的熱效率三者之間的關系正確的選項是：〔〕A．B．C．D．6.一噴管入口速度大于音速，出口速度小于音速，那么不屬于該噴管類型為：〔〕A．漸縮管B．漸擴管C．縮放管7.用干球溫度計和露點儀對濕空氣測量得到3個溫度，是露點溫度的是：〔〕A．16℃B．18℃C．29℃8.如下圖，壓力為0.8MPa的空氣進入一個漸縮噴管，射向壓力為0.1MPa的空間，假設在噴管的出口端沿著截面切去一小段，那么出口截面上的流量：〔〕A．增大B．不變C．減小9.卡諾循環(huán)是由哪四個過程構成：〔〕A．兩個可逆定壓過程和兩個可逆絕熱過程B．兩個可逆定溫過程和兩個可逆絕熱過程C．兩個可逆定壓過程和兩個可逆定容過程D．兩個可逆定容過程和兩個可逆定溫過程10.可逆過程與準平衡過程的主要區(qū)別是〔〕A．可逆過程比準平衡過程進行的快得多B．準平衡過程是進行得無限慢的過程C．可逆過程不但是內(nèi)部平衡，而且與外界平衡D．可逆過程中工質可以恢復為初態(tài)四、試將滿足以下要求的理想氣體多變過程在T-s圖上表示出來?！伯嬙谙旅娴膮⒖紙D上，并注明序號〕〔10分，每小問2分〕工質又膨脹，又放熱工質又膨脹又升壓工質又受壓縮又升溫又吸熱工質又受壓縮又降溫又降壓工質又放熱又降溫又升壓五、名詞解釋〔10分，每題5分〕1、絕熱節(jié)流：2、冷量：六、計算題〔40分〕1、如下圖，汽缸內(nèi)空氣的體積為0.008m3，溫度為17℃，初始時空氣壓力為0.1013MPa，環(huán)境大氣壓力pb=0.1MPa，彈簧呈自由狀態(tài)?，F(xiàn)向空氣加熱，使其壓力升高，并推動活塞上升而壓縮彈簧?；钊娣e為0.08m2，彈簧剛度為40000N/m，空氣熱力學能變化關系式為△u12=0.718△TkJ/kg。試求，使汽缸內(nèi)空氣壓力到達0.3MPa，所需的熱量?！?0分〕2、將m=0.4kg的一根金屬棒投入mw=10kg的水中，初始時金屬棒的溫度Tm,i==1060K，質量熱容cm=0.42kJ/(kg.K)，水的初始溫度Tw=300K，質量熱容cw=4.187kJ/(kg.K)，求終溫度Tf和金屬棒、水、以及孤立系的熵變。設容器為絕熱?！?0分〕3、某內(nèi)燃機狄塞爾循環(huán)的壓縮比是17:1，壓縮起始時工質狀態(tài)為p1=95kPa、t1=10°C。假設循環(huán)最高溫度為1900K，氣體比熱容為定值cp=1.005kJ/(kg.K)、κ=1.4。試確定〔1〕循環(huán)各點的溫度、壓力和比體積；〔2〕預脹比；〔3〕循環(huán)熱效率?！?0分〕2006~2007學年第二學期?工程熱力學?試卷〔A〕〔注意：所有試題直接答在試卷上，不夠寫的局部寫在空白答題紙上，并寫明題號〕一、是非題〔每題2分，共20分。對者在題號后面的括號內(nèi)打√，錯者打×〕1〔〕閉口系與外界無物質交換，那么系統(tǒng)內(nèi)質量保持恒定的熱力系就是閉口系。2〔〕平衡狀態(tài)的本質就是系統(tǒng)內(nèi)各點的所有參數(shù)都不隨時間發(fā)生變化。3〔〕氣體吸熱后熵一定增大。4〔〕氣體吸熱后熱力學能一定升高。5〔〕氣體壓縮時消耗一定的功。6〔〕熵減小的過程必定為放熱過程。7〔〕使熵增大的過程必為不可逆過程。8〔〕不可逆絕熱壓縮的終態(tài)熵小于初態(tài)熵。9〔〕工質經(jīng)歷不可逆循環(huán)有。10〔〕水的三相點的狀態(tài)參數(shù)不是唯一確定的。二、單項選擇題〔每題2分，共10分。將選擇的結果填到題號后的括號內(nèi)〕1〔〕——理想氣體某一過程的技術功wt等于吸熱量q，該過程是：〔A〕定壓過程〔B〕定容過程〔C〕定溫過程〔D〕絕熱過程2〔〕——制冷系數(shù)ε是：〔A〕大于1〔B〕等于1〔C〕小于1〔D〕以上皆有可能3〔〕——在相同條件，卡諾熱機效率比實際熱機效率：〔A〕小〔B〕二者相等〔C〕大〔D〕可能高，可能低，也可能相等4〔〕——氣體常數(shù)Rg決定于?！睞〕氣體的分子量〔B〕氣體的質量〔C〕氣體所處的狀態(tài)5〔〕——絕熱節(jié)流過程是：〔A〕定壓過程〔B〕定溫過程〔C〕定熵過程〔D〕節(jié)流前后焓相等的過程三、簡答題〔每題5分，共10分〕1、熵流與熵產(chǎn)的區(qū)別。2、簡述熱力學第二定律的兩種說法。四、以下圖是活塞式內(nèi)燃機混合加熱理想循環(huán)p-v圖，請畫出相應的T-s圖。試通過作圖比擬分析，在壓縮比相同和吸熱量相同的條件下，混合加熱理想循環(huán)、定壓加熱理想循環(huán)和定容加熱理想循環(huán)的熱效率大小?！?5分〕五、計算題〔每題15分，共45分〕1、1kg的氧氣置于如下圖的氣缸內(nèi)，缸壁能充分導熱，且活塞與缸壁無摩擦，初始時氧氣壓力為0.5MPa、溫度為27℃。假設氣缸長度為2L，活塞質量為10kg。試計算拔出銷釘后，活塞可能到達的最大速度。2、某熱機工作于T1=2000K、T2=300K的兩個恒溫熱源之間，試問以下幾種情況能否實現(xiàn)，是否可逆循環(huán)：〔1〕Q1=1KJ，Wnet=0.9KJ；〔2〕Q1=2KJ，Q2=0.3KJ；〔3〕Q2=0.5KJ，Wnet=1.5KJ。3、一簡單蒸汽動力循環(huán)〔即朗肯循環(huán)〕，蒸汽的初壓p1=3MPa，初始溫度t1=490℃，終壓p2=6kPa。試求：〔1〕蒸汽終干度x2〔2〕循環(huán)效率ht〔注：相關水及其蒸汽的狀態(tài)參數(shù)見附表1、2〕附表1未飽和水和過熱水蒸汽表〔〕附表2飽和水和飽和水蒸汽表〔注：1bar=0.1MPa〕

2006~2007學年第一學期?工程熱力學?試卷〔B〕〔注意：所有試題直接答在試卷上，不夠寫的局部寫在空白答題紙上，并寫明題號〕是非題〔每題2分，共20分。對者在題號后面的括號內(nèi)打√，錯者打×〕1〔〕開口系與外界有物質交換，而物質又與能量不可分割，所以，開口系不可能是絕熱系。2〔〕平衡狀態(tài)的本質就是系統(tǒng)與外界以及系統(tǒng)內(nèi)部的驅動勢差為零。3〔〕氣體吸熱后溫度一定升高。4〔〕在可逆條件下，氣體膨脹時一定對外做功。5〔〕熵增大的過程必定為吸熱過程。6〔〕使熵增大的過程必為不可逆過程。7〔〕使系統(tǒng)熵增大的過程