北航2012工程热力学补考试卷
工程热力学参考答案
宁波工程学院2011〜2012学年第二学期《工程热力学》课程期终考试卷(A)■I■iII号一、填空题(每格1分,共15分)[|1. 卡诺循环由两个可逆定温过程和两个可逆绝热过程组成。
2. 迈耶公式G-C v=R g适用于理想气体,是否定比热容不限。
3. 绝热过程P厂常数,k=C p/C v,适用于理想气体,定比热容。
4. 绝热系是与外界无热量交换的热力系。
I ---------i 5.热力系在不受外界影响的条件下,系统的状态能够始终保持不变,这种状态称为平衡: 状态。
姓 6.稳定流动系统能量方程式q dh vdp的适用条件是:稳定流动。
II7. 同一理想气体从同一初态分别经过定温压缩,绝热压缩和多变压缩 1 n k到达同一终压力,耗功最大的为绝热压缩过程,而耗功最小的为定温—压缩过程。
8. 卡诺机A工作在927C和T的两个热源间,卡诺机B工作在T和27C的两个热源间。
当此两个热机的热效率相等时,T热源的温度T= 600K。
9. 如图所示的容器,被一刚性壁分成两部分,环境压力为,压力表B的读数为40kPa,真空I计C的读数为30kPa,则容器两部分内气体绝对压力P1 _,p2 _。
■I10. 活塞式压气机由于存在余隙容积,压缩耗功不变,产气量减小,随比压增大,容积效: 率减小。
(填“增加”、“不变”或“减小”)级班1■II二、选择题(每题1分,共10分)■II1. 准静态过程,系统经过的所有状态都接近于D: A 初态B 、环境状态C、邻近状态D、平衡状态■I2. 有一机器可从单一热源吸收1000KJ热量,并输出1200KJ功,这台机器DI| A、违反第一定律E、违反第二定律C一个都不违反D两个都违反3. 若已知工质的绝对压力P=,大气压力P=,则测得压差A] A真空度为 B 、表压力MPaC真空度 D 、表压力MPaC 任何气体可逆绝热过程D 、理想气体可逆绝热过程贮有空气的绝热刚性密闭容器中,安装有电加热丝,通电后,如取空气为系统,则过程 中的能量关系有CA C >0 , A U >0 , W >0BC =0, A U >0 , W <0CQ >0 , △ U >0 , W =0 D C =0 , A U =0 , W =09. 一个橡皮气球在太阳下被照晒,气球在吸热过程中膨胀,气球内的压力正比于气球的容 积。
北航工程热力学 作业答案参考
作业:思考题1-5,1-7;习题1-6。
S 1-5:何为平衡状态?平衡状态和均匀状态是否同一概念?平衡必须满足什么条件?系统不受外界影响的条件下,如果各部分的宏观状态参数不随时间变化,系统处于平衡状态。
平衡状态和均匀状态不是同一概念。
平衡状态强调不受外界影响+状态参数不随时间变化;均匀状态强调的是状态参数不随空间变化,空间分布均匀。
举例:封闭刚性容器内的水和水蒸汽混合物,处于平衡状态,但不处于均匀状态。
平衡条件:力平衡、温度平衡、化学平衡-无势差。
注意:要讲清楚二者的区别,而不是简单的判断和给出定义描述。
S 1-7:可逆过程与平衡过程(内平衡过程)有何区别?造成不可逆的因素有哪些?可逆过程一定是平衡过程,平衡过程不一定是可逆过程;无耗散(无摩擦)的平衡过程是可逆过程。
造成不可逆的因素:胀缩时有力不平衡、传热有温差,运动有摩擦。
注意:要讲清楚二者的区别,而不是简单的判断和给出定义描述。
X 1-6: 解:1760 1.03323 1.01325atm mmHg at bar === 19.829.82/1.033239.504p at atm atm === 2 4.24 4.24/1.01325 4.185p bar atm atm ===745745/7600.98B mmHg atm atm === 19.5040.9810.484A p p B atm =+=+= 2B A p p p +=210.484 4.185 6.299B A p p p atm =-=-= 注意:2B p p B =+是错误的;“真空度”:v p B p =-,B 一般特指地面标准大气压,1B atm =,所以1v p atm <。
S2-5:功是过程量,而推挤功pv 却只取决于状态,怎么理解?热力学力里的功是广义功,体系作功的大小与过程经历的路径和条件有关,不同的过程即使起止状态相同,做功大小也不同,因此,功是过程量。
《工程热力学》试卷及标准答案评分标准
工程热力学》试卷及标准答案评分标准《工程热力学》试卷及标准答案第一部分选择题(共15分)一、单项选择题(本大题共15小题,每题只有一个正确答案,答对一题得1分,共15分)1、压力为10bar的气体通过渐缩喷管流入1bar的环境中,现将喷管尾部截去一段,其流速、流量变化为。
【】A.流速减小,流量不变B.流速不变,流量增加C.流速不变,流量不变D.流速减小,流量增大2、某制冷机在热源T1=300K,及冷源T2=250K之间工作,其制冷量为1000J,消耗功为250KJ,此制冷机是【】A.可逆的B.不可逆的C.不可能的D.可逆或不可逆的3、系统的总储存能为【】A.UB.U?pV2C.U?mc2f/2?mgzD.U?pV?mcf/2?mgz4、熵变计算式?s?cpIn(T2/T1)?RgIn(p2/p1)只适用于【】A.一切工质的可逆过程B.一切工质的不可逆过程C.理想气体的可逆过程D.理想气体的一切过程5、系统进行一个不可逆绝热膨胀过程后,欲使系统回复到初态,系统需要进行一个【】过程。
【】A.可逆绝热压缩B.不可逆绝热压缩C.边压缩边吸热D.边压缩边放热《工程热力学》试题第1页(共8页)6、混合气体的通用气体常数,【】。
【】A.与混合气体的成份有关B.与混合气体的质量有关C.与混合气体所处状态有关D.与混合气体的成份、质量及状态均无关系7、贮有空气的绝热刚性密闭容器中装有电热丝,通电后如取空气为系统,则【】A.Q>0,AU>0,W>0B.Q=0,AU>0,W>0C.Q>0,AU>0,W=0D.Q=O,△U=0,W=08、未饱和空气具有下列关系【】A.t>tw>tdB.t>td>tw.C.t=td=twD.t=tw>td9、绝热节流过程是【】过程。
【】A.定压B.定温C.定熵D.节流前后焓相等10、抽汽式热电循环的结果是【】A.提高循环热效率,提高热能利用率B.提高循环热效率,降低热能利用率C.降低循环热效率,提高热能利用率D.降低循环热效率,降低热能利用率11、一个橡皮气球在太阳下被照晒,气球在吸热过程中膨胀,气球内的压力正比于气球的容积,则气球内的气球进行的是【】A.定压过程B.多变过程C.定温过程D.定容过程12、气体的容积比热是指【】A.容积保持不变的比热。
北航工程热力学参考题
北航2013-2014学年《工程热力学》考试试题一、简答题1.状态量(参数)与过程量有什么不同常用的状态参数哪些是可以直接测定的哪些是不可直接测定的2.写出状态参数中的一个直接测量量和一个不可测量量;写出与热力学第二定律有关的一个状态参数。
3.对于简单可压缩系统,系统与外界交换哪一种形式的功可逆时这种功如何计算。
交换的功为体积变化功。
可逆时4.定压、定温、绝热和定容四种典型的热力过程,其多变指数的值分别是多少5.试述膨胀功、技术功和流动功的意义及关系,并将可逆过程的膨胀功和技术功表示在p v图上。
6.热力学第一定律和第二定律的实质分别是什么写出各自的数学表达式。
7.对于简单可压缩系,系统只与外界交换哪一种形式的功可逆时这种功如何计算(写出表达式)8.试述可逆过程的特征及实现可逆过程的条件。
9.在稳定流动参量方程中,哪几项参量是机械能形式10.一个热力系统中熵的变化可分为哪两部分指出它们的正负号。
11.实际气体绝热节流后,它的温度如何变化12.采用两级活塞式压缩机将压力为0.1MPa的空气压缩至2.5MPa,中间压力为多少时耗功最少13.压气机高压比时为什么采用多级压缩中间冷却方式14.闭口系进行一放热过程,其熵是否一定减少15.热力系统熵变化有哪两种各代表什么物理意义16.第一类永动机是怎样的一种机器17.试画出朗肯循环的T-s图,并指明该循环是由哪些过程组成的,以及这些过程都是在什么设备内完成的。
它与蒸汽卡诺循环有什么不同18.提高蒸汽轮机动力循环热效率的措施有那些答:提高蒸汽初温初压、采用回热循环、抽汽回热循环、再热循环和热电联供循环等。
二、判断题(对的打“√”,错的打“×”,把正确答案填在下表上)1.气体吸热后一定膨胀,热力学能一定增加;(×)2.气体膨胀时一定对外作功;(×)3. 如果容器中气体压力保持不变,那么压力表的读数一定也保持不变;( × )4. 压力表读值发生变化,说明工质的热力状态也发生了变化。
工程热力学考试试卷(含答案)
工程热力学考试试卷一、名词解释1. 熵增原理;2. 可逆过程;3. 理想气体;4. 相对湿度;5. 定熵滞止。
二、判断题(下列各题,你认为正确的,请在题干的括号内打“√”,错的打“×”,每题2分,共20分)1. 压力表读值发生变化,说明工质的热力状态也发生了变化。
……………( )2. 湿空气的含湿量表示单位质量湿空气中含水蒸气质量的程度。
……………( )3. 气体常数与气体的种类及所处的状态均无关。
……………………………( )4. 理想气体从绝热容器中做自由膨胀,则理想气体的温度与压力变化的关系式为:k k P P T T 11212-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=………………………………………………………………( )5. 在T -S 图上可逆等压线的斜率比可逆等容线的斜率小。
…………………( )6. 活塞式压气机容积效率的大小与余隙容积和升压比都有关。
……………( )7. 活塞式压气机应采用冷却措施,使压缩过程接近等温过程。
………………( )8. 水的相图表明,水的冰点随压力升高而降低,沸点随压力升高而升高。
……( )9. 干饱和蒸汽进行可逆绝热膨胀后,必变为湿饱和蒸汽。
……………………( )10. 由于通常情况下水的凝固温度为0℃,故不可能存在0℃以下的水蒸气。
( )三、选择题(每小题2分,共20分)1. 饱和湿空气中干球温度t 、湿球温度t w 以及露点温度t d 具有下列关系( )A d w t t t >>;B w d t t t >>;C d w t t t ==;D d w t t t =>2. 渐缩喷管出口外界压力为绝对真空时(绝对真空的比容为∞),则质量流量():A等于0;B等于临界流量;C大于临界流量;D介于零和临界流量之间3. 理想气体的( )是两个相互独立的状态参数。
A.温度与热力学能B.温度与焓C.温度与熵 D.热力学能与焓4. 一股 4MPa,20℃质量为1kg的压缩空气流与另一股9MPa,20℃质量为 1kg 的压缩空气流混合,混合后的压缩空气流最大压力为()。
北京航空航天大学2011-2012学年第一学期期末《工程热力学》考试卷
2011—2012学年第1学期期末考试统一用答题册考试课程《工程热力学》班级学号姓名成绩2012年1月4日一、单选题(60分,每小题2分)1、温度是()A、确定一个系统是否与其他系统处于热平衡态的物理量B、系统包含热量多少的度量C、过程量D、广延量2、理想气体温标()A、不能由气体测温计实现B、在其测温范围内等于国际温标C、等于热力学温标D、是经验温标3、摄氏温标()A、有两个基准点B、是由热力学温标定义的温标C、是经验温标D、在水的冰点与沸点无量测误差4、热量()A、是系统包含内能多少的度量B、是物系间通过宏观运动发生互相作用传递的能量C、在理想状态之下可全部转换为功D、是热力过程中由于温差通过边界传递的能量5、有流体流过的开口系()A、处于非均匀非平衡的状态B、输出的功中不可能有容积功C、的质量总随时间变化D、必为非绝热系6、热力学平衡()A、是指状态量不随时间变化的状态B、是指状态量空间分布均匀的状态C、包括了力平衡态、热平衡态、相平衡态、化学平衡态D、是指闭口系最终达到的状态7、关于可逆过程,错误的说法是:()A、正向过程与逆向过程构成的循环功与循环热等于零B、系统与外界均可恢复原状而不留下任何影响C、为无耗散的准静态过程D、初终态相同时其过程的熵变小于不可逆过程的熵变8、热力学能(内能):()A 、是由系统压力温度与宏观位置决定的能B 、是微观粒子动势能的宏观体现C 、是由微观粒子之间的作用为决定的能D 、是由分子热运动决定的能9、方程t q h w =∆+( ) A 、只能用于开口系 B 、只能用于不可逆过程 C 、只能用于可逆过程 D 、开口系闭口系都可适用10、闭口系能量方程Q E W =∆+中,设E 为内能、动能、重力势能的和,则W 可包括:( )A 、重力功、容积功、摩擦功等功B 、容积功、摩擦功、电功等功C 、重力功、容积功、电功等功D 、重力功、摩擦功、电功等功11、v q c dT pdv δ=+适用于( )A 、定压过程B 、准平衡过程C 、理想气体无耗散的准平衡过程D 、理想气体的定压过程12、焓是( )A 、系统动能与推动功的和B 、专用于表示进出开口系能量的物理量C 、是强度量D 、系统内能与压能之和13、技术功是( )A 、在单进出口稳定流开口系中等于工质对机器作的功和动势能之和B 、只有开口系才出现C 、在闭口系中等于过程功与流动功之和D 、在可逆过程中等于容积功14、定压比热( )A 、表示比体积一定时比焓随温度的变化率B 、是状态方程C 、是过程量D 、表示升高单位温度时系统总焓的增量15、理想气体的比热比()A、是温度的函数B、等于定容比热除以定压比热C、在绝热可逆过程中必为常量D、是有量纲量16、水蒸气的饱和状态()A、的压力与温度成反比关系B、的干度大于1C、指气液两相的平衡状态D、的压力与温度是独立变量17、范德瓦尔对应态方程()A、是温度、压力、比体积为变量的方程B、是温度、压力、压缩因子为变量的方程C、与气体的种类无关D、是对比温度、对比压力、压缩因子为变量的方程18、与实际气体比较,理想气体的两个最大特点是什么?A、分子不占体积和分子间无作用力B、分子占有体积和压缩因子等于1C、压缩因子等于1和分子间有作用力D、分子不占体积和压缩因子大于119、理想气体多变过程()A、可以近似表达理想气体所有过程B、包括不可逆过程C、的过程方程可以写成含有多变指数的统一形式D、包括变比热容定熵过程20、在压容图上,等温线()A、的斜率为k p vB、比等熵线平缓C、熵等熵线陡D、的斜率为p v21、对于孤立系统,错误的表达是()A、熵产等于熵变B、熵流等于0C、熵变必须大于等于0D、熵变小于022、对于闭口系微元过程,若系统的熵变小于0,则:( ) A 、该过程可逆 B 、该过程不可逆 C 、必为吸热过程 D 、必为放热过程23、相同初终态参数条件之下,不可逆过程的( ) A 、熵变一定大于可逆过程的熵变 B 、内能差一定等于可逆过程的内能差 C 、熵变一定小于可逆过程的熵变 D 、内能差一定小于可逆过程的内能差24、热力学能火用(),X U E ( )A 、恒大于0B 、是状态量C 、的基准点可任选D 、系统变化至死态与外界交换的功25、湿空气( )A 、中的干空气必须视为混合物B 、不可视为理想气体的混合物C 、中的干空气和水蒸气的状态由分压定律确定D 、中的水蒸气不能视为理想气体26、湿空气的相对湿度100%ϕ=时,表明:( ) A 、湿空气的饱和度达到最大值 B 、空气中只有水蒸气 C 、空气非常干燥D 、空气中的干空气处于饱和状态27、湿空气的状态可以由( )确定。
《工程热力学》试卷及标准答案评分标准《工程热力学》课件
第一部分 选择题(共15分)一、单项选择题(本大题共15小题,每题只有一个正确答案,答对一题得1分,共15分)1、压力为10 bar 的气体通过渐缩喷管流入1 bar 的环境中,现将喷管尾部截去一段,其流速、流量变化为。
【 】 A.流速减小,流量不变 B.流速不变,流量增加 C.流速不变,流量不变 D.流速减小,流量增大2、某制冷机在热源T 1= 300K ,及冷源T 2= 250K 之间工作,其制冷量为1000 KJ ,消耗功为250 KJ ,此制冷机是 【 】A.可逆的B.不可逆的C.不可能的D.可逆或不可逆的 3、系统的总储存能为 【 】 A. U B. U pV +C. 2/2f U mc mgz ++D. 2/2f U pV mc mgz +++4、熵变计算式2121(/)(/)p g s c In T T R In p p ∆=-只适用于 【 】 A.一切工质的可逆过程 B.一切工质的不可逆过程 C.理想气体的可逆过程 D.理想气体的一切过程5、系统进行一个不可逆绝热膨胀过程后,欲使系统回复到初态,系统需要进行一个【】过程。
【】A.可逆绝热压缩B.不可逆绝热压缩C.边压缩边吸热D.边压缩边放热6、混合气体的通用气体常数,【】。
【】A.与混合气体的成份有关B.与混合气体的质量有关C.与混合气体所处状态有关D.与混合气体的成份、质量及状态均无关系7、贮有空气的绝热刚性密闭容器中装有电热丝,通电后如取空气为系统,则【】A.Q>0,△U>0,W>0B.Q=0,△U>0,W>0C.Q>0,△U>0,W=0D.Q=0,△U=0,W=08、未饱和空气具有下列关系【】A.t>t w>t dB.t>t d>t w.C.t = t d = t wD.t = t w>t d9、绝热节流过程是【】过程。
【】A.定压B.定温C.定熵D.节流前后焓相等10、抽汽式热电循环的结果是【】A.提高循环热效率,提高热能利用率B.提高循环热效率,降低热能利用率C.降低循环热效率,提高热能利用率D.降低循环热效率,降低热能利用率11、一个橡皮气球在太阳下被照晒,气球在吸热过程中膨胀,气球内的压力正比于气球的容积,则气球内的气球进行的是【】A.定压过程B.多变过程C.定温过程D.定容过程12、气体的容积比热是指【】A.容积保持不变的比热。
东北大学2010级《工程热力学》期末试题(2012年1月11日星期三)
东北大学材料与冶金学院本科生考试试题考试科目:工程热力学考试班级:热能2010级考试时间:2012-01-11 试题种类:A卷(闭)第一题解:①新蒸汽的焓是3554.8kJ/kg ;②回热抽汽压力是8.592 MPa ,熵:s =6.5701kJ/(kgK)p =8.0 MPa ,t =440℃,h =3244.kJ/kg ,s =6.515kJ/(kgK),v =0.03746 m 3/kg p =8.0 MPa ,t =460℃,h =3296.kJ/kg ,s =6.588kJ/(kgK),v =0.03894 m 3/kg ∴ p =8.0MPa ,t =455.10℃,h =3283.249kJ/kg ,s =6.5701kJ/(kgK )p =9.0 MPa ,t =440℃,h =3227.kJ/kg ,s =6.443kJ/(kgK),v =0.03286 m 3/kg p =9.0 MPa ,t =460℃,h =3281.kJ/kg ,s =6.518kJ/(kgK),v =0.03421 m 3/kg p =9.0 MPa ,t =480℃,h =3334.kJ/kg ,s =6.589kJ/(kgK),v =0.03552 m 3/kg ∴ p =9.0 MPa ,t =474.68℃,h =3319.9.kJ/kg ,s =6. 6.5701kJ/(kgK) ∴ p =8.592 MPa ,t =466.69℃,h =3304.94kJ/kg ,s =6.5701kJ/(kgK )压力=8.592MPa 、温度=466.69℃和焓=3304.94kJ/kg③p =0.005MPa ,t s =32.9℃,h'=137.77kJ/kg ,s'=0.4762kJ/(kgK),h"=2561.2kJ/kg ,s"=8.3952kJ/(kgK),s =6.5701kJ/(kgK )∴ x =(6.5701-0.4762)/(8.3952-0.4762)=0.76952 排汽焓是h =(1-0.76952)×137.77+0.76952×2561.2=2002.65kJ/kg ⑦给水泵出口压力18MPa ,出口熵0.4762 kJ/(kgK) 出口焓=()0.1424309.04762.04309.05651.00.1423.183+---=155.94 kJ/kg水泵耗功=156.26–137.77=18.49 kJ/kg ④回热器能量平衡回热器出口焓1334.6 kJ/kg ,回热器进口水焓155.94 kJ/kg ,回热器进口汽焓3304.94kJ/kg1334.6=3304.94α+155.94(1–α) ∴ α=94155********15561334....--=0.374296⑤ ()()61334835547713765200211t ....----=αη=47.44%⑥ 9415583554771376520021....---=t η=45.13%第二题解:2-3为吸热过程,4-1为放热过程。
(整理)-2012-第二学期期末考试w.
北京航空航天大学2011-2012 学年第二学期期末考试《工科数学分析(II) 》试卷班号学号姓名成绩题号一二三四五六七八总分成绩阅卷人校对人2012年6月18日一. 计算题。
(35)1. 计算向量场32()()3A x z i x yz j xy k =-++-的旋度.解:2232(6)(13)33ij krotA xy y i y j x k x y z x z x yz xy ∂∂∂==--+-++∂∂∂-+-建议评分标准:如答案对,给5分,如果答案不对,旋度计算公式2分,三个分量各1分.2. 通过改变积分次序计算累次积分221210122y x x y y dye dx dye dx +蝌蝌.解:22221211211221(1)2y x x x x x y y xdye dx dye dx dxe dy xe dx e +===-蝌蝌蝌?建议评分标准:改变积分次序3分,结果2分3. 计算二重积分2222sin()Dx y dxdy a b +⎰⎰,其中2222{(,)|1 0}x y D x y y a b =+≤≥,且. 解:取广义极坐标变换cos sin x ar y br θθ=⎧⎨=⎩,则(,)(,)x y abr r θ∂=∂. 在广义极坐标系下,积分区域D 为{(,)|01,0}r r θθπ≤≤≤≤,因此原式=120sin (1cos1)2d abr r dr ab ππθ=-⎰⎰建议评分标准:广义极坐标变换2分,雅各比行列式1分,积分区域1分,结果1分.4. 求极限2222222331lim cos()x y z xyzr x y z r x y z edxdydz r ++++→++≤-+⎰⎰⎰.解:由积分中值定理,存在(,,),ξης 2222r ξης++≤,使得22222222223334cos()cos()3xy z xyzx y z r x y z e dxdydz r e ξηςξηςπξης++++++++≤-+=-+⎰⎰⎰因此,原式=2223044lim cos()33r e ξηςξηςπξηςπ++++→-+=.建议评分标准:积分中值定理3分,结果2分.5. 利用对称性计算三重积分2(cos())Vz x xy dxdydz +⎰⎰⎰,其中22222{(,,)|2,}V x y z x y z z x y =++≤≥+.解:由于积分区域V 关于yoz 平面对称,cos()x xy 为关于x 的奇函数,因此cos()0V x xy dxdydz =⎰⎰⎰. 下面计算2V z dxdydz ⎰⎰⎰,采用球极坐标系sin cos sin sin cosx r y r z r ϕθϕθϕ=⎧⎪=⎨⎪=⎩,则此时2(,,)||sin (,,)x y z r r ϕϕθ∂=∂,被积区域V 为{(,,)|0,02,02}4r r πϕθϕθπ≤≤≤≤≤≤,因此原式=2222244cos sin (221)15d d r r dr πππϕθϕϕ=-⎰⎰⎰.建议评分标准:对称性2分,计算过程2分,结果1分.6. 利用对称性计算第一型曲面积分222xy yz zx dS x y z ∑++++⎰⎰,∑为球面2221x y z ++=.解:由于∑关于xoy 平面对称,222yz zx x y z +++为z 的奇函数,因此222=0yz zx dS x y z ∑+++⎰⎰,又由于∑关于xoz 平面对称,222xyx y z++为y 的奇函数,因此222=0xy dS x y z∑++⎰⎰,因此222=0xy yz zx dS x y z∑++++⎰⎰. (建议评分标准:过程及答案正确5分)7. 计算第二型曲面积分xydydz ∑⎰⎰,∑为221z x y z =+=与围成区域边界的外侧. 解法一:∑是一个封闭曲面,设∑所围区域为V ,则由Gauss 公式知0Vxydydz ydxdydz ∑==⎰⎰⎰⎰⎰.其中只需注意到V 是关于xoz 平面对称的,被积函数y 是关于变量y 的奇函数.建议评分标准:高斯公式3分,计算及结果2分.解法二:设221{(,,)|,01}x y z z x y z ∑==+≤≤,指向下侧,222{(,,)|1,1}x y z z x y ∑==+≤,指向上侧,22{(,)|1}xy D x y x y =+≤,则由对称性12=(2)20xyxyD D xydydz xy x dxdy xydxdy ∑-=-=⎰⎰⎰⎰⎰⎰.而 2=0xydydz ∑⎰⎰,因此=0xydydz ∑⎰⎰.建议评分标准:第一块曲面积分3分,第二块2分.二. (15)计算下面问题1) 利用格林公式计算椭圆盘22222x xy y ε++≤(0ε>)的面积; 2) 计算第二型曲线积分22,22L xdy ydxx xy y -++⎰其中L 为包围原点的一条光滑封闭曲线,方向为逆时针.解:1).222222=()x xy y x y y ++++,由此我们可以给出椭圆222:22L x xy y ε++=的一个参数方程c o s ,s i n x y y εθεθ+==,即c o s s i n, 02s i nx y εθεθθπεθ=-⎧≤≤⎨=⎩,因此椭圆盘22222x xy y ε++≤的面积为22011[(cos sin )(cos )sin (sin cos )]22Lxdy ydx d πεθεθεθεθεθεθθπε-=----=⎰⎰. 2).记22(,)22y P x y x xy y -=++,22(,)22xQ x y x xy y =++,容易验证22222222(0)(22)Q P y x x y x y x xy y ∂∂-==+≠∂∂++时. 为使用Green 公式,做辅助曲线222:22L x xy y εε++=,其中ε充分小使得L ε位于L 所包围的区域内部, L ε取定向为逆时针. 设L 包围区域为V ,L ε包围区域为V ε, 由Green 公式易知\()0L L V V Q PPdx Qdy dxdy x yεε-∂∂-=-=∂∂⎰⎰⎰, 因此22122LL L V xdy ydxPdx Qdy Pdx Qdy dxdy εεεπεε--=-===⎰⎰⎰⎰⎰,其中倒数第一个等式使用了1)的结论.建议评分标准:第1小题6分,第二小题9分,其中两个偏导数3分,辅助曲线3分,答案3分.三. (10)利用高斯公式计算第二型曲面积分()2z y dzdx zdxdy ∑++⎰⎰,其中∑为()2201z x y z =+≤≤(0z ≥),指向上侧.解: 作辅助曲面'22{(,,)|1,1}x y z z x y ∑==+≤,指向上侧,则∑与'∑构成一个封闭曲面,记它们所围区域为V . 则由Gauss 公式()'221100323332Vx y zz y dzdx zdxdy dxdydz dz dxdy zdz ππ∑-∑+≤++====⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰. 而()'2z y dzdx zdxdy ∑++⎰⎰=2211x y dxdy π+≤=⎰⎰,因此()3222z y dzdx zdxdy πππ∑++=-=-⎰⎰.建议评分标准:做辅助曲面3分,高斯公式3分,剩余两个计算各2分.四. (10)计算第二型曲面积分[2(,,)][2(,,)]2yf x y z x dydz xf x y z y dzdx zdxdy ∑++-++⎰⎰,其中(,,)f x y z 为连续函数,∑为曲面221x y z ++=在第一卦限的部分,指向上侧.解:∑投影到x o y 平面为22{(,)|1,0,0}xy D x y x y x y =+≤≥≥. ∑的表达式为221z x y =--,(,)xy x y D ∈. 因此22 [2(,,)][2(,,)]2[(2(,,))(2)(2(,,))(2)222]22xyxyD D yf x y z x dydz xf x y z y dzdx zdxdyyf x y z x x xf x y z y y x y dxdydxdyπ∑++-++=++-++--==⎰⎰⎰⎰⎰⎰建议评分标准:投影到xoy 平面4分,公式正确4分,最后的计算2分 五. (15)利用斯托克斯公式计算222222(+z )d ()d (+y )d Cy x x z y x z +++òÑ,其中C 为曲面2222x y z bx ++=(0,0z b ≥>)与222x y ax += (0b a >>)的交线,若从 z 轴正向看去,C 为逆时针方向.解:设C 在球面2222x y z b x ++=上所围的区域为Γ,Γ取上侧. Γ的表达式为:222()z b x b y =---,22(,){(,)|2}xy x y D x y x y ax ∈=+≤. 由Stokes 公式知222222()d ()d ()d (22)(22)(22)=[(22)()(22)()(22)][(22)()(22)()(22)]2[2]22xyxyxy xyCxyD D D D y z x x z y x y z y z dydz z x dzdx x y dxdy y z z z x z x y dxdyx b yy z z x x y dxdyz z ybb dxdy zbdxdyp G+++++=-+-+---+--+--=-+-+-=+==ò蝌蝌蝌蝌蝌Ñ2a b建议评分标准:斯托克斯公式7分,剩余计算8分. 六. (15)设函数()(),f x g x 具有2阶连续导数,并且积分()()()()2(+2e +2)d 2()d 0x Cy f x y yg x x yg x f x y ++=⎰对平面上任一条封闭曲线C 成立. 求()(),f x g x .解:由积分与路径无关的等价条件知:()()()()2[2()]=[+2e +2]x yg x f x y f x y yg x x y∂∂+∂∂,因此()(),f x g x 应满足2'()2'()2()22()x yg x f x yf x e g x +=++,因此'()()g x f x =,'()()x f x e g x =+成立, 由'()''()f x g x =得''()()x g x e g x =+,解微分方程得121()2x x x g x xe C e C e -=++,1211()'()22x x x x f x g x xe e C e C e -==++-. 建议评分标准:积分与路径无关7分,得到两个常微分方程3分,求解5分.七. (10)附加题(以下二题任选其一):1. 已知平面区域{}(,)01,01D x y x y =≤≤≤≤,L 为D 的正向边界,()f x 为[0,1]上的连续函数,证明: (1)()()()();f y f x f y f x LLxe dy ye dx xe dy ye dx ---=-⎰⎰(2)()()2f y f x Lxe dy ye dx --≥⎰.证明:1). 由Green 公式知()()()()()f y f x f y f x LDxe dy ye dx e e dxdy ---=+⎰⎰⎰,()()()()()f y f x f y f x LDxe dy ye dx e e dxdy ---=+⎰⎰⎰,又由于D 关于直线y x =对称,有()()()()()()f y f x f x f y DDee dxdy e e dxdy --+=+⎰⎰⎰⎰,因此()()()()f y f x f y f x LLxe dy ye dx xe dy ye dx ---=-⎰⎰成立.2). 由1)的结论()()()()()()()()()()1(()())21 =()21422f y f x f y f x f x f y L DD f y f y f x f x DDxe dy ye dx e e dxdy e e dxdy e e e e dxdy dxdy ------=++++++≥=⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰建议评分标准:第一小题6分,用了格林公式4分,对称性部分2分,第二小题4分.2.设(,)f x y 是2R 上的连续可微函数,且对圆221x y +=上的任一点均有(,)0f x y =,求极限2222201limx y r r x y xf yf dxdy x y →+≤+≤++⎰⎰.解法一:我们采用极坐标变换cos ,sin x y ρθρθ==,设(,)(c o s ,s i n )z f x y f ρθρθ==,则易知x yxf yf z ρρ+∂=∂. 因此 222212200121200002000001limlim lim lim (cos ,sin )(cos ,sin )=lim (cos ,sin )lim 2(cos ,sin )2(0,0).x y rr r r x y rr r r r xf yf z dxdy d d x y zd d f f r r d f r r d f r r f ππππθρρρρθρθθθθθρθθθπθθπ→+→+≤+≤→+→+→+→++∂=+∂∂==-∂-=-=-⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰解法二:记L 为单位圆周221x y +=,方向为逆时针,r L 为圆周222x y r +=,方向为顺时针. 则由Green 公式,2222222221(,)(,)rx y L L r x y xf yf x yf x y dy f x y dx dxdy x y x y x y +≤+≤+-=+++⎰⎰⎰,又由于在L 上均有(,)0f x y =,因此2222(,)(,)0Lx yf x y dy f x y dx x y x y-=++⎰,因此 222221002222(,)(,)(,)2(,)rrx y r x y L L xf yf dxdyx y x yf x y dy f x y dx f x y ds f x y x y x y π≤+≤++=-=-=-++⎰⎰⎰⎰其中00(,)r x y L ∈. 因此2220022001limlim 2(,)2(0,0).x y r r r x y xf yf dxdy f x y f x y ππ→+→+≤+≤+=-=-+⎰⎰建议评分标准:使用格林公式4分(对应计算了f 对r 的偏导数),将积分式化为Lr 上的积分4分,答案2分.。
2012-B卷-工程热力学试题
件下的余热利用率。低温余热源温度:t2 = 150℃ :高温热用户的温度:300℃;环境温度:
25℃。(提示:余热利用率即为向高温热源提供的热量与低温余热源放热量之比。)
四、计算题(共 30 分,每题 15 分))
1、在一台蒸汽锅炉中,烟气定压放热,温度从 1500℃降低到 250℃,所放出的热量用以生产
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诚信保证
本人知晓我校考场规则和违纪处分条例的有关规定,保证遵守考场规则,
诚实做人。
本人签字:
编号:
西北工业大学考试试题(卷)
成
2012 -2013 学年第 1 学期
绩
开课学院 考试日期
题号
得分
动力与能源学院 课程 2013 年 1 月 15 日
一
二
三
工程热力学
学时 56
考试时间 2 小时 考试形式(闭卷)(B)卷
四
五
六
七
总分
考生班级
学号
一、填空题(15 分,每空 1 分)
姓名
(1)
对于理想气体运用于
热力过程;对实际气体适用于
热力过
程。
(2)混合气体由 N2 和 CO2 组成,已知 N2 的质量分数为 72%,则混合气体的平均气体常数 Rg
=
,平均摩尔质量 M=
。
(3)绝热容器中间用隔板分开,两侧分别有 1kgN2 和 O2,其 p1,T1 相同,若将隔板抽出,
水蒸气。压力为 9.0Mpa,温度为 30℃的锅炉给水被加热、汽化、过热成压力为 9.0Mpa,温
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西北工业大学命题专用纸
北航工程热力学参考题
北航2013-2014 学年《工程热力学》考试试题、简答题1. 状态量(参数)与过程量有什么不同?常用的状态参数哪些是可以直接测定的?哪些是不可直接测定的?2. 写出状态参数中的一个直接测量量和一个不可测量量;写出与热力学第二定律有关的一个状态参数。
3. 对于简单可压缩系统,系统与外界交换哪一种形式的功?可逆时这种功如何计算4. 定压、定温、绝热和定容四种典型的热力过程,其多变指数的值分别是多少?5. 试述膨胀功、技术功和流动功的意义及关系,并将可逆过程的膨胀功和技术功表示在p~v图上。
6. 热力学第一定律和第二定律的实质分别是什么?写出各自的数学表达7. 对于简单可压缩系,系统只与外界交换哪一种形式的功?可逆时这种功如何计算(写出表达式)?8. 试述可逆过程的特征及实现可逆过程的条件交换的功为体积变化功。
可逆时W = \pdV9. 在稳定流动参量方程中,哪几项参量是机械能形式?10. 一个热力系统中熵的变化可分为哪两部分?指出它们的正负号。
11. 实际气体绝热节流后,它的温度如何变化?12. 采用两级活塞式压缩机将压力为O.IMPa的空气压缩至2.5MPa,中间压力为多少时耗功最少?13. 压气机高压比时为什么采用多级压缩中间冷却方式?14•闭口系进行一放热过程,其熵是否一定减少?15. 热力系统熵变化有哪两种?各代表什么物理意义?16. 第一类永动机是怎样的一种机器?17. 试画出朗肯循环的T-s图,并指明该循环是由哪些过程组成的,以及这些过程都是在什么设备内完成的。
它与蒸汽卡诺循环有什么不同?18. 提高蒸汽轮机动力循环热效率的措施有那些?答:提高蒸汽初温初压、采用回热循环、抽汽回热循环、再热循环和热电联供循环等。
、判断题(对的打“/”,错的打“X”,把正确答案填在下表上)1. 气体吸热后一定膨胀,热力学能一定增加;(X )2. 气体膨胀时一定对外作功;(X )3. 如果容器中气体压力保持不变,那么压力表的读数一定也保持不变;(X )4. 压力表读值发生变化,说明工质的热力状态也发生了变化。
《工程热力学》课程试卷 - 副本
《工程热力学》课程试卷一、是非(共12道题,每题1分,共12分)(对者√,错者×)1.公式d u = c v d t适用理想气体的任何过程。
()2.孤立系统的熵与能量都是守恒的。
()3.焓h = u + p v,对闭口系统,没有流动功,所以系统不存在焓这个参数。
()4.当压力超过临界压力,温度低于临界温度,则H2O处在液态。
()5.实际气体在压力趋于零的极限状态就成为理想气体。
()6.容器中气体的压力不变则压力表的读数也绝对不会改变。
()7.在T—S图上,任意二条可逆绝热过程线不能相交。
()8.再热循环的主要目的是提高汽轮机尾部排汽干度。
()9.热能利用系数完全地说明了热电循环的经济性能。
()10.阴雨天中由于空气中增加了水蒸汽量,所以大气压力增大了。
()11.膨胀功与流动功都是过程的函数。
()12.水蒸汽在绝热节流前后,其温度可以发生变化。
()二、选择(共13题,每题1分,共13分)13.压力为10 bar的气体通过渐缩喷管流入1 bar的环境中,现将喷管尾部截去一段,其流速、流量变化为()。
(A)流速减小,流量不变(B)流速不变,流量增加(C)流速不变,流量不变(D)流速减小,流量增大14.P V = R T描述了()的变化规律。
(A)任何气体准静态过程中(B)理想气体任意过程中(C)理想气体热力平衡状态(D)任何气体热力平衡状态15.某制冷机在热源T1= 300 K,及冷源T2= 250K之间工作,其制冷量为1000 KJ,消耗功为250 KJ,此制冷机是()。
(C)(A)可逆的(B)不可逆的(C)不可能的(D)可逆或不可逆的16.系统的总储存能为()。
(A)U (B)U + p V(C)(C)U + 122m c+m g z (D)U + p V + 122m c+m g z17.卡诺定理表明:所有工作于同温热源与同温泠源之间的一切热机的热效率为()。
(A)(A)都相等,可以采用任何循环(B)(B)不相等,以可逆热机的热效率为最高(C)(C)都相等,仅仅取决与热源和泠源的温度(D)(D)不相等,与所采用的工质有关系18.通过叶轮轴对绝热刚性容器中的气体搅拌,其参数变化为()。
补充例题工程力学卷子
1. (工程热力学B 13141 期末考试)燃烧室中燃气的压力为0.8 MPa 、温度为1000 ℃。
已知燃气的()K kg kJ/287.0⋅=Rg ,()K kg kJ/2.10⋅=p c ,等熵指数3.1=k 。
若让燃气经喷管可逆绝热膨胀降压而产生高速气流,流入压力为0.1 MPa 的空间,喷管为渐缩形。
试求:(1)求喷管出口气流的压力、速度及出口处的马赫数;(2)求喷管进出口的12T ∆、12h ∆。
(16分)解: 546.0)13.12()12(13.13.110=+=+=--k k cr k p p 008.01.0p p p p cr B 〈= ∴ 渐缩形喷管出口截面上压力比等于临界压力比,出口压力等于临界压力,出口达到音速度。
MPa p p p cr 437.08.0546.0546.002=⨯===喷管出口马赫数 Ma=1方法一:先求出口流速,再求焓差及温差。
喷管出口的流速为临界流速,即2f c =cr ,f c =0g 12T R +κκ=K )1000273(K)J/(kg 28713.1.3.12+⨯⋅⨯+⨯=642.66 m/s 或 2f c =])(1[121120g k k p p T R ---κκ=…=642.7 m/s (不希望)∵222121f c h h += ∴ 5.20621221212-=-=-=∆f c h h h kJ/kg K c h T p 17201212-=∆=∆ 方法二:先求出口温度,再求出出口流速、温差及焓差。
∵ 120+=k T T cr ∴ K T k T T cr 11071202=+== 或 ∵定熵流动k k p p T T 11212)(-= ∴ K 1107)8.0437.0)(2731000(3.1/)13.1(2=+=-T (不希望) 2f c =)(2200T T c p -=…=642.7 m/sK T T T 1661212-=-=∆2.199)166(2.11201212-=-⨯=∆=-=∆T c h h h p kJ/kg或 5.20621221212-=-=-=∆f c h h h kJ/kg2. 已知p 1=0.5MPa ,t 1=500℃的空气先经调压阀,因节流产生涡流使得熵值增加1164.0=∆s kJ/(kg ·K),然后再经一喷管射出,喷管出口背压p B =0.1MPa, 如果喷管的流速系数为0.92,求渐缩喷管和缩放喷管两种型式时喷管出口流速c 。
工程热力学试卷
工程热力学试卷(01)一、问答题(每题5分,共25分)1.在p-v图及T-s图上画出空气的n=1.2的膨胀过程1-2和n=1.6的压缩过程1-3,并确定过程1-2和1-3中功和热量的正负号及初终态热力学能的大小2.若分别以某种服从p(v-b)=R g T的气体(其中b为物性常数)和理想气体为工质在两个恒温热源和之间进行卡诺循环,试比较哪个循环的热效率大一些,为什么。
3.下面的说法是否正确,为什么?“若从某一初态经不可逆与可逆两条途径到达同一终态,则不可逆途径的ΔS'必大于可逆途径ΔS”4.空气在气缸内经历不可逆过程,内能减少12kJ,对外作功10kJ,试分析空气的熵变有哪几种可能性?为什么?的热力学措施有哪些?其热力学依据是什么?5.提高活塞式内燃机循环热效率二、计算题(共75分)1. 人体热量的消耗率通常为356kJ/h,在作激烈运动时则达628kJ/h。
在热天皮肤经由汗的蒸发来散热,若汗的蒸发在定压且与皮肤相同温度(27℃)下进行,问运动时多余热量需每小时蒸发多少汗才能排出?(10分)已知:t=26℃:h'=108.95 kJ/kg、h"=2548.6 kJ/kg ;t=28℃:h'=117.31 kJ/kg、h"=2552.3 kJ/kg2. 容积V=0.5m3的空气初压=0.3MPa,初温=150℃,经膨胀过程到终态=0.08MPa,=20℃,求过程中热力学能,焓及熵的变化量。
空气作为理想气体,其比热容可取定值, 气体常数=287J/(kg·K);=1005 J/(kg·K)。
(10分)3. 刚性容器内有2kg,35℃,2MPa的氮气,向容器内注入适量的氧气,使容器内压力达3MPa,若过程中温度维持不变,求加入氧气的质量。
氧气比热容取定值, 气体常数=260J/(kg·K)、=917J/(kg·K);氮气比热容取定值, 气体常数=297J/(kg·K) ;=1038J/(kg·K) 。
北京航空航天大学工程热力学2015-2016试卷(正式)
北京航空航天大学2015-2016学年第一学期期末《工程热力学》考试卷班级______________学号 _________姓名______________成绩 _________2016年1月13日《工程热力学》期末考试卷注意事项: 1、闭卷考试,卷面总分100分,按要求答题。
2、单选题将最适合的选项写在题目答案横线内。
3、作图题、简答题、证明题、计算题将答案直接写在题后答题纸上。
题目:一、单选题……………………………………………………………( 分)二、作图题……………………………………………………………( 分)三、简答题……………………………………………………………( 分)四、证明题……………………………………………………………( 分)五、计算题……………………………………………………………( 分)-、单选题(40分,每小题2分)1. 在大气环境中,工质及气缸、活塞组成的系统经循环后,系统的输出功。
A. 需要减去排斥大气做的功;B. 不需要减去排斥大气做的功;C. 等于零;D. 无法计算。
2.气体常量RgA. 与气体种类有关,与状态无关;B. 与状态有关,与气体种类无关;C. 与气体种类和状态均有关;D. 与气体种类和状态均无关。
3.下面说法正确的是。
A.无约束的自由膨胀为一可逆过程;B.混合过程是一不可逆过程;C.准静态过程就是可逆过程;D.可逆过程是实际上不可实现过程。
4.准平衡过程是指___ ___的过程。
A. 过程中弛豫时间很长;B. 过程中不平衡势差无限小;C. 过程中温差无限小;D. 过程中压差无限小。
5绝对零度指的是:A.0 ℃; B. 273.15 ℃; C. -273.15 ℃; D. 0 o F。
6.压力表测量的压力是。
A.绝对压力;B.标准大气压;C.真空度;D.相对压力。
δ=+v适用于。
7.q du pdA.定压过程;B.准平衡过程;C.可逆过程;D. 理想气体的任意过程。
工程热力学1期末试题+答案
图1图22012工程热力学Ⅰ考题(A )一、简答题(共30分)1、图1中循环1-2-3-a -1和循环1-b -3-4-1都是不可逆循环。
有人判断循环1-2-3-a -1的热效率高于循环1-b -3-4-1的热效率,你是否同意他的说法,为什么?(10分)2、有一种热机,以水蒸气为工质,循环的高温热源温度为1200 K ,低温热源温度为300 K ,循环的热效率t η。
现将循环工质改成理想气体,则循环的热效率t'η与原循环热效率比较将发生什么样的变化?为什么? (10分)3、“水蒸气的朗肯循环中乏汽在冷凝器中凝结释放出大量热量,有人提出将汽轮机排出的乏汽直接送回锅炉可提高水蒸气循环的热效率。
”请据热力学基本定律出发评估这种观点。
(10分)二、计算题(共70分)1、一种切割工具利用从喷嘴射出的高速水流切割材料,供水压力为200kPa 、温度20℃,喷嘴内径为0.002m 时,射出水流温度20℃,压力100kPa ,流速1000m/s ,已知在200kPa 、20℃时,30.001002m /kg v =,假定可近似认为水的比体积不变,求水泵功率。
(10分)2、某太阳能供暖的房屋用5×8×0.3m 的大块混凝土板作为蓄热材料,该混凝土的密度为2300kg/m 3,比热容0.65kJ/(kg·K)。
若混凝土板在晚上从23℃冷却到18℃(室内温度),求此过程的熵产。
(10分)3、某活塞式内燃机定容加热理想循环(图2循环1-2-3-4-1),压缩比ε =10,压缩冲程的起点状态是t 1=35℃ 、p 1=100kPa 。
加热过程中气体吸热650kJ/kg 。
假定比热容为定值,且c p =1.004kJ/(kg·K ),κ =1.4,求:(1)循环中各点的温度、压力和循环热效率;(2)若循环压缩过程和膨胀过程均不可逆,两过程的熵产分别为0.1kJ/(kg·K)和0.12 kJ/(kg·K),求工质经循环后的熵变; (3)若膨胀过程持续到5(p 5 = p 1),画出循环T-s 图,并分析循环热效率提高还是下降。
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北京航空航天大学
2012-2013学年第1学期 补考试卷
-、单选题(60分,每小题2分)
1. 关于热力学系统,错误的表述是____ ___。
A.系统的质量可以不随时间变化;B.系统与外界的能、质交换可发生系统内部与边界上;
C.系统与外界构成的复合系统恒为孤立系;
D.系统在某过程中能量的变化与同外界交换的能量保持守恒关系。
2.通常所谓真空是指: __
A.表压力为零;B.绝对压力为零;
C.绝对压力大于当地大气压力;D.当地大气压力大于系统实际压力。
3.温度 _ __。
A.是确定一个系统是否与其它系统处于化学平衡态的物理量;B.是系统包含热量多少的度量;C.是过程量;D.是强度量。
4.理想气体温标。
A.是绝对温标;B.是由热力学温标定义的温标;
C.与测温物质无关;D.在水的冰点与沸点有量测误差。
5.热量__ ___。
A.是系统包含内能多少的度量;B.是物系间通过宏观运动发生相互作用传递的能量;C.在理想循环中不可能全部转换为功;D.是热力过程中由于边界位移传递的能量。
6.对于一般的热力循环,不为零的循环积分是。
A.功与热之差的循环积分;B.可逆正向过程与其逆向过程构成的循环中功的循环积分;
C.功的循环积分;D.熵的循环积分。
7.关于可逆过程,正确的说法是 ___ __ 。
A.为有耗散的准静态过程;
B.定义为系统和外界均可恢复原状的过程;
C.定义为不平衡势差很小的过程;D.初终态相同时,其过程的熵变小于不可逆过程的熵变。
8.关于热力学焓,正确的说法是__ 。
A .等于流动功与热力学能之和;
B . 等于推动功与动势能之和;
C .只可能用于开口系计算;
D . 是广延量。
9. 热力学能(内能) ___ 。
A .是由系统压力温度与宏观位置决定的能;
B . 是微观粒子动能的宏观体现;
C . 是由微观粒子间的作用力与运动决定的能;
D . 是由分子热运动决定的能。
10. 方程t q h =∆+w __ __ 。
A . 可用于开口系单进出口稳定流;
B . 只能用于不可逆过程;
C . 只能用于可逆过程;
D . 不能用于闭口系。
11.理想气体定压比热 。
A .与定容比热之比为常数;
B .是温度与压力的状态函数;
C .大于定容比热;
D .减去定容比热后的值与气体种类和温度无关。
12.方程P q c dT dp δ=-v 可用于____ ____ 。
A . 理想气体的定容不可逆过程;
B . 实际气体准平衡耗散过程;
C . 理想气体可逆过程;
D . 理想气体任意过程。
13. 技术功___ _ 。
A . 在稳定流单进出口开口系中等于工质对机器作的功;
B . 在开口系与闭口系均可出现;
C . 在闭口中等于过程功与推动功之差;
D .在可逆过程中等于容积功。
14.空气在有摩擦无动势能差的绝热管道中作恒定流动时,_____。
A .其进口截面的熵必然等于出口截面的熵;
B .其出口截面的熵必然大于进口截面的熵;
C .其进口截面的焓必然小于出口截面的焓 ;
D .其进口截面的温度必然大于出口截面的温度。
15.循环增温比一定时的燃气轮机定压加热理想循环中, ___ _____。
A .增压比取最大值时,循环功为零;
B .循环功与增压比无关;
C .增压比取最小值时,循环功大于零;
D .增压比在最小与最大值之间时,循环功有最小值。
16.水蒸汽的饱和状态___ _。
A . 的压力与温度呈反比关系;
B . 的干度小于等于1 大于等于0;
C . 指气液两相的非平衡状态 ;
D . 的压力与温度是独立变量。
17.范德瓦尔对应态方程 。
A . 是温度、压力、比体积为变量的状态方程;
B . 是温度、压力、压缩因子为变量的状态方程;
C . 与气体的种类有关;
D .是对比温度、对比压力、对比压比体积为变量的状态方程;
18.与实际气体比较,理想气体的最大两个特点是 。
A . 分子不占体积和分子间无作用力;
B . 分子占有体积和压缩因子等1;
C . 压缩因子等于1和分子间有作用力;
D . 分子不占体积和压缩因子大于1。
19.理想气体多变过程 。
A . 可近似表达理想气体所有过程;
B . 为可逆过程;
C . 的状态方程可写成含有多变指数的统一形式;
D . 包括变比热容定熵过程。
20.湿空气 。
A . 中的干空气可视为纯物质;
B . 不可视为理想气体混合物;
C . 中的干空气和水蒸汽的状态由分体积定律确定;
D . 中的水蒸汽不能视为理想气体。
21.湿空气的相对湿度ϕ=100%时,表明 。
A . 空气中不含水蒸气;
B . 空气中只有水蒸气;
C . 空气非常干燥;
D . 空气中的水蒸气处于饱和状态。
22.在气体动力循环常用的“空气标准假设”中,不包括 的假定。
A .定温过程代替吸热过程;
B .空气代替燃气;
C .闭式循环代替开式循环;
D . 吸热过程代替燃烧过程。
23.多热源可逆循环热机的效率可以表示为___________。
A .2net t W Q η=;
B . 121t T T T η-=;
C . 2t net Q W η=;
D . 212t T T T η=-。
(下标“1”表示高温,“2”表示低温,上标“—”表示平均温度,“net ”表示循环)
24.以下是四种物质的临界温度,在常温(25o C )下,哪种物质可能处于液态
A .5.19K ;
B .647.3K ;
C .194.1K ;
D . 33.2K 。
25. 热力学能 (E x,U ) 。
A . 反映了系统能量贬值的大小;
B . 是状态量;
C . 当系统与环境平衡时其数值小于零;
D . 表示系统最大的耗功量。
26. 热量
A .是过程量;
B .与热量传递的方向相反;
C .是当系统温度高于环境温度时提供的热量中可转化为有用功的最小值;
D .是当系统温度低于环境温度时提供的热量中可转化为有用功的最小值。
27. 损失
A .小于零表示实际可能发生的过程;
B .等于零表示实际和理论均可能发生的过程;
C .等于环境温度乘熵产;
D .等于系统温度乘熵变。
28. 湿球温度
A .精确等于绝热饱和温度;
B .大于湿空气温度;
C .大于露点温度;
D .大于干球温度。
29. 气体压缩因子
A .以及对比压力作为坐标的状态参数图可用来求任何气体基本状态参数而不需作实验;
B .表示气体比体积除以相应的理想气体比体积;
C .等于0表示理想气体;
D .小于1表示理想气体。
30. 理想气体混合物的折合气体常数
A .在过程中恒为常量;
B .等于组元气体常数的摩尔加权平均值;
C .等于组元气体常数的质量加权平均值;
D .等于总压除以温度。
二、作图题(共10分,每题5分)
1. 在水蒸汽热力计算中,需要计算A 、B 、C 、D 、E 各点的状态参数,其中干度0.5 1.00A E D x x x ===,
压力A B C p p p ==,温度B E A C D T T T T T =>>=。
请(1)用实心圆点在T s -图与p -v 图上定性标出各点;(2)在T s -图上定性画出通过各点的等压线,在p -v 在图上定性画出通过各点的等温线;
(3)写出各点所处的水的状态名称。
2.定性地画出具有回热的燃气轮机装置示意图。
并在p-v图上定性地画出各个不同的热力过程,并说明这些过程各在哪个部件内完成的,其特点是什么?
三、问答题(16分,每小题4分,)
1.什么是热力学平衡状态?它与稳定状态的区别是什么?
2.简述“热量”的定义,在热力系统中有绝热闭口系的定义,在开口系统中,由于有流体的进出,就不可能有绝热开口系,该说法对否?分析之。
3.什么是熵增原理?
4.什么是道尔顿分压定律?
四、计算题(14分)
欲设计一热机,对于每公斤工质,使之能从900K的高温热源吸热2000kJ,并向温度为300K的冷源放热800kJ。
(一) 问此循环能否实现?(二) 若保持高温热源温度、冷源温度和高温热源吸热量不变,热机改为按理想气体斯特林循环(由两个定容过程和两个定温过程组成的概括性卡诺循环)运行, 气体比热为常量,比热比为1.4,循环最低压力为 1 at(工程大气压),对于每公斤工质,求:
1. 定性作出该循环的p-v图并标明过程及回热方向.;
2. 该循环的循环功;
3. 该循环的回热量;(计算结果表示为气体常数的函数)。