工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)考試試卷一、判斷題（本題10分，每小題1分）熱力學(xué)第一定律解析式可表述為q經(jīng)過(guò)一個(gè)不可逆循環(huán)后，工質(zhì)的S0?？赡孢^(guò)程一定是準(zhǔn)平衡過(guò)程。理想混合氣體依然遵循邁耶公式c cR。p v g工質(zhì)由初態(tài)經(jīng)過(guò)一不可逆絕熱過(guò)程膨脹到終態(tài)復(fù)到初態(tài)。由熱力學(xué)第二定律可知不可能從單一熱源吸收熱量使之完全變?yōu)橛杏霉Α?dǎo)熱系數(shù)與表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)均為物性參數(shù)。Pr=1時(shí)，動(dòng)量微分方程與能量微分方程形式完全一致，故動(dòng)量傳遞與熱量傳遞現(xiàn)象相似。角系數(shù)的可加性可表述為X）3顏色越黑的物體發(fā)射率越大。

X3

X 。3（213分）下面說(shuō)法正確的是（）熵增大的過(guò)程為不可逆過(guò)程；工質(zhì)吸熱熵一定增加；絕熱過(guò)程即定熵過(guò)程；多變過(guò)程即任意過(guò)程。（）A非平衡過(guò)程BCD準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程等量空氣從相同的初態(tài)出發(fā)分別經(jīng)過(guò)不可逆絕熱過(guò)程AB到達(dá)相同的終態(tài)，若空氣的熱力學(xué)能變化分別用UA

和UB

表示，則（）UAUAUA

UBUBUBD不確定理想氣體工質(zhì)壓縮、升溫又放熱，則（）1nkn1CnkDn1所示。abacbc（）q qab acq qab acq qab acD不能確定圖1卡諾定理指出)A相同溫限內(nèi)一切可逆循環(huán)的熱效率相等；BC;D相同的兩個(gè)恒溫?zé)嵩撮g工作的一切循環(huán)的熱效率相等。（）雷諾數(shù)表征了給定流場(chǎng)的慣性力與粘性力的對(duì)比關(guān)系；雷諾數(shù)反映了給定流場(chǎng)的熱對(duì)流能力與其熱傳導(dǎo)能力的對(duì)比關(guān)系；雷諾數(shù)反映了流體的動(dòng)量擴(kuò)散能力與其能量擴(kuò)散能力的對(duì)比關(guān)系；雷諾數(shù)是給定流場(chǎng)穩(wěn)定性的判別依據(jù)。A(1)(2)；B(2)(3)C(3)(4)D(1)(4)三、綜合分析題（35分）某可逆熱機(jī)工作于TH

1000K的高溫?zé)嵩醇癟L

27C的低溫?zé)嵩粗g。若每個(gè)循環(huán)中熱機(jī)從高溫?zé)嵩次?000kJ的熱量，則其向低溫?zé)嵩捶艧崃繛?，熱機(jī)作功量為Wnet= ；高溫?zé)嵩醇暗蜏責(zé)嵩吹撵氐淖兓繛镾H

，SL

；兩個(gè)熱源和熱機(jī)組成的系統(tǒng)的總熵變化量為S

= 5sys非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的集總參數(shù)法的使用條件為 。（本小題2分）用特征長(zhǎng)度為原型1/4的模型來(lái)模擬原型中速度為16m/s的空氣強(qiáng)迫對(duì)流換熱，測(cè)得模 型中對(duì)流換熱的平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為120W/m2K假設(shè)空氣的各物性參數(shù)均為常數(shù)模型中空氣的速度應(yīng)為 ；原型中平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為 。（6分）2。有一塊鋼板面hWm2K1黑度為，試列出穩(wěn)定傳熱狀態(tài)下，單位鋼板表面積上的能量平衡方程式（T（5分）如圖2所示，半球內(nèi)表面與上底面間的角系數(shù)X1,2= ；X2,1= （4分）一爐膛火焰的平均溫度為爐墻上有一看火孔該小孔具有黑體輻射特性則波為 時(shí)，光譜輻射力具有最大值（3分）20℃和1510℃和170℃，則對(duì)數(shù)平均溫差t 為 。（4分）m如圖3的？并通過(guò)計(jì)算說(shuō)明原因（6分）1) Q 1000kJ,W250kJ;22) Q 2000kJ,Q2

2400kJ;

300K3) Q1

3000kJ,W250kJ。12 250K圖2半球內(nèi)表面與上底表面圖3四、計(jì)算題（34分）某理想氣體，比熱容比為1.351.05×105Pa,溫度為25℃；經(jīng)歷一壓縮過(guò)程后壓力為1.2×105Pa，溫度為200熵的變化。（本題12分）有一厚度

t1

20℃，與墻內(nèi)壁面之間的對(duì)流換熱的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h=4W/(m2·K)；室外空氣溫度t1

10℃，與外墻之間的對(duì)流換熱的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h=10W/(m2·K)。如果不考慮熱