《《工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)》A1頁(yè)〔6頁(yè)〕河南理工大學(xué)2023-2023學(xué)年第1學(xué)期 7．無(wú)內(nèi)熱源的常物性無(wú)限高圓筒壁，穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱方程 ，其溫度分布為〔〕

1dtrdr0《工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)》試卷〔A〕分?jǐn)?shù)16得分〔162分?jǐn)?shù)16得分絕熱中空剛性容器內(nèi)充入抱負(fù)氣體后，容器內(nèi)氣體的溫度比充氣前氣體的溫度〔〕〔A〕上升 〔B〕降低 〔C〕不能確定工質(zhì)經(jīng)受了一不行逆的熱力循環(huán)，則工質(zhì)熵的變化〔〕〔A〕大于零 〔B〕等于零 〔C〕小于零濕水蒸汽經(jīng)受一個(gè)等溫變化過(guò)程，則它的焓〔〕〔A〕不變 〔B〕隨干度而增大 〔C〕隨干度而減小在一個(gè)大氣壓下，100CO50O密度比較〔〕2 2〔A〕前者大 〔B〕兩者一樣大 〔C〕后者大與對(duì)流換熱量成正比的是〔〕〔A〕溫度 〔B〕溫度梯度 〔C〕溫差T-S〔〕〔A〕飽和蒸汽線上 〔B〕飽和水線上 和飽和蒸汽線之間

〔A〕 〔B〕 〔C〕8．一熱機(jī)按某種循環(huán)工作，自溫度為T1=2023K的熱源吸取熱量1000KJT2=300K100KJ。則該熱機(jī)為〔〕分?jǐn)?shù)10得分〔A〕可逆熱機(jī)〔B〕分?jǐn)?shù)10得分二、填空題〔102分〕抱負(fù)氣體經(jīng)一絕熱自由膨脹過(guò)程至終態(tài)，系統(tǒng)內(nèi)能，〔填增大，減小或不變。A627℃和T的兩個(gè)熱源間，卡諾機(jī)B工作在T和27℃的兩個(gè)熱源間。當(dāng)此兩個(gè)熱機(jī)的熱效率相等時(shí)，T熱源的溫度為K。冬季取暖，室內(nèi)溫度上升會(huì)使人覺(jué)得枯燥，此時(shí)室內(nèi)的含濕量將 ，室內(nèi)相對(duì)濕度將 4．物體能全部吸取外來(lái)射線，這種物體稱為 ，物體的單色黑度不隨波長(zhǎng)而變化的物體稱為 。 9.在一樣的流淌和換熱壁面條件下，導(dǎo)熱系數(shù)較大的流體，對(duì)流換5．對(duì)于實(shí)際物體，輻射發(fā)射率跟波長(zhǎng)有關(guān)，還跟 熱系數(shù)就較小〔 〕和 有關(guān)。 10.流體在無(wú)擾動(dòng)狀況下縱掠平板，層流邊界層中垂直于流淌方向流體的分速度為零〔 〕分?jǐn)?shù)10得分分?jǐn)?shù)10得分101分〕容器中氣體的壓力沒(méi)有變化，則安裝在容器上的壓力表讀數(shù)也〔〕假設(shè)工質(zhì)的全部狀態(tài)參數(shù)都不隨時(shí)間變化，則工質(zhì)就處于平衡〔〕定質(zhì)量的空氣在無(wú)摩擦、不導(dǎo)熱的氣缸和活塞中被漸漸壓縮，〔〕卡諾循環(huán)是抱負(fù)循環(huán)，一切循環(huán)的熱效率都比卡諾循環(huán)的熱效率低〔 〕1〔〕依據(jù)熱力學(xué)其次定律，功可以全部變?yōu)闊幔獙崃咳孔儭病硥簹鈾C(jī)承受多級(jí)壓縮中間冷卻的主要目的是為了少消耗壓縮功〔 〕沸騰狀態(tài)的水總是很燙手的〔 〕

四、簡(jiǎn)答題〔此題共24分，每題6分?jǐn)?shù)24分?jǐn)?shù)24得分寫出熱傳導(dǎo)的傅里葉公式，對(duì)流的牛頓換熱公式，并寫出每一個(gè)符號(hào)字母的含義和單位。寫出灰體總的輻射換熱公式，傳質(zhì)的斐克公式，并寫出每一個(gè)符號(hào)字母的含義和單位。試將滿足以下要求的抱負(fù)氣體多變過(guò)程表示在圖上：工質(zhì)又膨脹、又降溫，表達(dá)在p v圖上，圖上要有定T線和定s線工質(zhì)又膨脹、又升溫，又降壓，表達(dá)在Tspv方程的無(wú)量綱化，就是用無(wú)量綱變量替代方程中的有量綱變量，有 關(guān) 定 義 如 下 ：

溫度分布，以左側(cè)墻面為x=0，右側(cè)墻面x=0.3m〔10分〕℃T=200℃cc=50m/s1T=100℃2u* u ,u

v* v ,u

L/u

, x*x,L

y* ,

pu2(u

uu

vu)p

(2u

2u)，請(qǐng)對(duì)動(dòng)量方程

x y x x2

y2進(jìn)展替代整理。要求寫出過(guò)程

c=180m/s2 3．一可逆熱機(jī)分?jǐn)?shù)40得分五、分析計(jì)算題〔40分?jǐn)?shù)40得分一個(gè)絕熱的燃?xì)鉁u輪機(jī)進(jìn)出口溫度和速度如下圖，輸出功率為5MW，工質(zhì)比熱c=8.8kJ/kg.℃。求〔1〕單位p質(zhì)量工質(zhì)的焓差和動(dòng)量差△h,△k〔2單位質(zhì)量工質(zhì)所輸出的功；

在質(zhì)量一樣的熱物體和冷物體之間工作。熱物體的初溫為T，冷物1體的初溫為T，兩物體始終保持壓力不變，且無(wú)相變，試求：〔1〕2高溫?zé)嵩碩1Q1W高溫?zé)嵩碩1Q1W熱機(jī)Q2低溫?zé)嵩碩2如兩物體直接接觸進(jìn)展熱交換至溫度相等，求平衡溫示mcdTe〔3〕工質(zhì)的質(zhì)量流量〔15分〕

為ds T

，熵的總變化則是從初始溫度到最終溫度d的積分〔15分〕d如圖墻的厚度d=30cm，面積30m2，熱傳導(dǎo)系數(shù)為0.8W/m.oC；左側(cè)空氣溫度20oC，對(duì)流換熱系數(shù)5W/m2.oC，右側(cè)空氣溫度0oC，對(duì)流換10W/m2.C。求1〕通過(guò)該墻面的散熱率〔2〕墻內(nèi)部的一維

tair1 tyL《工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)》A試卷第3頁(yè)〔共6頁(yè)〕 yL

tw2tair2h k h《《工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)》A4頁(yè)〔6頁(yè)〕1、熱傳導(dǎo)的傅里葉公式：dTdx

or AdTdx對(duì)流換熱公式：hTT) or hT)2 、 輻 射 換 熱 公 式 ：T44) or T44)2023A參考答案

u*uu

, v*v,u

L/u

, x*x,L

y*y,L

p*

pu2m

D

or

D dcA一、 選擇題〔標(biāo)分標(biāo)準(zhǔn)：每題2分〕 A1．C 2.B 3.B 4.A 5.C 6.A7.A 8.C 3、二、 填空題〔標(biāo)分標(biāo)準(zhǔn)：每題2分〕1．不變，不變 2. 519.6 3. 不變，削減4. 黑體，灰體 5. 方向，溫度三、 推斷題〔標(biāo)分標(biāo)準(zhǔn)：每題1分〕1× 2.× 3.√4.×5.√6.× 7.√ 8.×9.× 10.×四、 問(wèn)答題〔標(biāo)分標(biāo)準(zhǔn)：每題6分〕

AB dx

A AB dxT定V線定p線〔1T定V線定p線〔1〕(0)oS

u* uu

u* u2

u 2u*

2u*(

u* v*

)

)L/u

* L x* L

L x*

L2y*2u*

u*

u*

p* 2u* 2u* u*

( )*

uL

y*2u*

u*

u*

p* 1 2u* 2u*或者：

*u*

(Rex*2

)y*2五、 計(jì)算題〔共3小題，共40分〕p定S線定T線(0)p定S線定T線(0)(1)ov〔 1 〕 焓 差hc Tp 2 1動(dòng)

8.8100200880kJ/kg ………3量 差1ke1c2 c21

0.5(1802502)14950J/kg14.95kJ/kg ……2 2 2 1` …2〔2〕

〔2〕依據(jù)熱力學(xué)第肯定律：Q=ΔE+W 對(duì)單位質(zhì)量則：q=Δ〔 1 〕 e+w………1而由于絕熱q=0， ………2分從初始點(diǎn)〔0〕——>點(diǎn)(1)，即沿著紅線所劃區(qū)間都滿足要求 因此單位質(zhì)量輸出的功為we(hke)88014.95865.05kJ/kg ………2分4. 將 代 入 方 程(u

uu

vu)p

(2u

)

，即為

〔m

W 5000kJ/s 5.78kg/s ……… x y x

y25

w 865.05kJ/kgTS T

e

mclnTe

TS T

e

mclnTe

.........2分2105分

T TT 11

T TT 22〔1〕內(nèi)空氣與內(nèi)墻間的換熱熱流量為：QhA(T T ) ………1

所以 lnTelnTe0

SS 01 2TT1 2TT1 2

..........2分1 a1irw1

T T

T T e1 2墻內(nèi)的熱流量：QA w2d

w1 ………1

〔2〕對(duì)熱機(jī)依據(jù)熱力學(xué)第肯定律：Q=ΔE+W ………外墻與外空氣間的換熱熱流量為：Qh2………1

A(Tw2

T )air2

1由于熱機(jī)工質(zhì)每次循環(huán)都又回到原狀態(tài)，因此ΔE=0，由于沿著傳熱方向，熱流量是不變的，即上三式中的Q一樣，因此

所以………1WQQQ1 2

mc(T1

T)mc(Te 2

T)mc(TT 2 )TTTT12TQ T

T

200 600 888.9W

………3

TT1 d1 1

1 0.3750.1

〔3〕直接接觸則平衡溫度為T e

1 2 ………12hA kA h1

A 530 0.830 1030………2〔2〕墻內(nèi)溫度是線性的，溫度分布為：………1

S

e

T TTmclnemcln1 2

S

e

T TTmclnem