工程热力学基础试卷

淮海工学院13 --- 14学年第2学期热工基础(二)试卷（A 闭卷）题号一二三四五六七总分核分人分值20 10 20 10 10 15 15 100得分一、选择题（每题2分，共20分）1.[ ]把热量转化为功的媒介称为-------A功源B热源C质源D工质2.[ ]闭口系统是指-----的系统A 与外界没有物质交换B 与外界没有热量交换C 与外界既没有物质交换也没有热量交换D 与外界没有功的交换3.[ ]若热力系统内部各处的压力，温度都相同，则工质处于------状态A平衡 B 均衡C稳定 D 恒定4. [ ] 比容与------互为倒数A 质量B 压力C 体积D 密度5.[ ]热量-----状态参数，压力------状态参数A 是/不是B 不是/是C 是/是D 不是/不是6.[ ] 工质经过一个循环，又回到初态，其熵-----A 增加B 减少C 不变D 变化不定7.[ ] 热力学第一定律阐述了能量转换的------A 方向B 速度C 限度D 数量关系8. [ ] 热力学第二定律指出---A 能量只能转换不能增加或消灭B 能量只能增加或转换不能消灭C 能量在转换中是有方向性的D 能量在转换中是无方向性的9.[ ]要确定饱和湿蒸汽的参数，除了知道其温度外，还必须知道其——。

A 压力B过热度 C 干度 D 不再需要10.[ ] 在缩放形喷管的最小截面处，马赫数为----A 大于1B 等于1C 小于1D 等于0 二、判断题（正确的打√，错误的打×，每题1分，共10分）1、( ) 经过一个可逆过程，工质不会恢复到原来状态。

2、( ) 在压容图上，准静态过程和非准静态过程都可以用一条连续曲线表示。

3、( ) 卡诺循环的热效率仅与高温热源的温度有关。

4、( ) 理想气体在绝热过程中，技术功是膨胀功的k倍5、( )当喷管流道截面积从大变小又从小变大时，气体的流速减小。

6、( )喷管内稳定流动气体在各截面上的流速不同，流量也不相同。

7、( )未饱和湿空气中水蒸汽的分压力小于其温度所对应的饱和压力8、( )饱和湿空气的干球温度大于湿球温度，等于露点温度。

9、( ) 在水蒸气的h-s图上，湿蒸汽的定压线是倾斜的直线，它也是等温线。

10、( )湿空气的绝热加湿过程可近似看作焓值不变的过程。

三、简答题（20分）1.（5分）如果容器中气体的压力保持不变，那么压力表的读数一定也保持不变，对吗？简述理由2. （5分）分别在下图中画出气体经压缩、升温、放热的过程，终态在哪个区域？3.（5分）为什么渐放形管道也能使气流加速？渐放形管道也能使液流加速吗？说明原因4.（5分）用T-s图分析湿空气由未饱和到饱和的途径有哪些？并在图中画出其过程。

四、（10分）某蒸汽循环12341,各过程中的热量、技术功及焓的变化有的已知（如下表中所列数值），有的未知（表中空白) 。

试确定这些未知值，并计算循环的净功w和净热量q .（写出计算过程）五、（10分）将5kg温度为0℃的冰，投入盛有30 kg温度为 60 ℃的水的绝热容器中。

求最后达到热平衡时的温度及整个绝热系的熵增。

已知水的比热容为4.187 kJ/（kg·K），冰的融解热为 333.5 kJ/kg（不考虑体积变化）。

六、（15分）已知某燃气轮机装置的增压比为 9、升温比为 4，大气温度为 295 K。

试（1）画出循环的T-s图（2）如果采用回热循环，其理论热效率比不回热循环增加多少？认为工质是空气并按定比热容理想气体计算；C v0=0.718(kJ/kg．K) 七、（15分）已知朗肯循环的蒸汽初压P1=10 MPa，初温t1=500 ℃, 终压P2=0.005 MPa,（1）定性画出循环的T-s图；（2）求循环的平均吸热温度、理论热效率和耗汽率[kg/(kw.h)].未饱和水与过热水蒸气的有关参数如下表：已知饱和水和饱和水蒸气的有关参数如下表：已知下列公式（不一定都用上）：1122V p V p W f -= ； g p R k k c 1-= ； g VR k c 11-=；dT c du V =；dT c dh p =21lnT s cm T ∆=等熵过程：k pv =常数，11212122121211k kk kp v T v T p p v T v T p --⎛⎫⎛⎫⎛⎫=== ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭，t w kw =等容过程：222121110()()t v T p w w v p p q c T T T p ===-=-等压过程：22212111()0()t p T v w p v v w q c T T T v ==-==-等温过程：21211121lnt p v v w w q p v p v v ==== 常数==v cf m； 0=-+vdvf df c dc ； 1112-⎪⎭⎫ ⎝⎛+==k k c k p p β淮 海 工 学 院13 --- 14 学年第 2学期热工基础(二)试卷答案（A ）一、 选择题（每题2分，共20分）1.D2.A3.A4.D5.B6.C7.D8.C9.C 10B 二、判断题（正确的打√，错误的打×，每题1分，共10分）1. ×2. ×3. ×4. √5. ×6. ×7. √8. ×9. √ 10. √ 三、简答题（20分）1.答：不对。

2分 因为压力表的读数取决于容器中气体的压力和压力表所处环境的大气压力两个因素。

因此即使容器的气体压力保持不变，当大气压力变化时，压力表的读数也会随之变化，而不能保持不变。

3分 2.如图所示区域5分3. 答：由cdcMa c dc v dv A dA )1(2-=-=知：当Ma >1时，如dc>o,则dA>0即渐放形管道能使 气流加速。

3分 因液体不可压缩dv=0,dA 与dc 总是异号，所以渐放形管道不能使液体加速。

2分 4. 答：如图所示，可采取以下过程1)a 至b ：等温加水蒸气； 2）a 至c:降温同时加水蒸气；tw h w u q +∆=+∆=)(11212211T T k R k v p v p w g--=--=ln ln ln ln ln ln 1201201212012120p pc v v c p p R T T c v vR T T c s v p g p g v +=-=+=∆常数=+=+22222211c h c h ii mixii mix i mix mix mix M x n M n n m n m M ∑=∑=∑==i i i i i i i i i im n M x M x M m nM M x M ω====∑i i ii i iii i i ii iim m n M M M x m m nM MMωωωω====∑∑∑3）a 至d: Pv 不变，降温 4）a 至e: 等容降温5分四、解：因循环△h=0 故39+h 23+（-1220）+（-2516）=0 解得：h 23=3697 kJ/kg 2分 根据q=△h + w t 2分可得：w 12=-39 ; h 23=3697; w 34=1220; q 41=-2516 4分 q 净=3697-2516=1181(kJ/kg)w 净=1220-39=1181(kJ/kg) 2分五、解：热量平衡可得：)(10t t mc m p -='γ c 7.46001='-=pmc m t t γ)()0(1t t mc t c m p p -=-' c mm mt t 0105.40=+''=4分)/(987.0ln TT 0101K kJ T T mc T m Q Q s p =+''=+'=∆⎰⎰χδδ水放冰吸)/(226.0ln lnTT102K kJ T T mc T T c m Q Q s p p =+''=+=∆⎰⎰水放水吸δδ4分 )/213.121K kJ s s s （=∆+∆=∆ 2分六、解：（1）T-s 图如下所示 2分（2）K 1180T 4T ；295;4;91311312=====K T T T p p1分等21→1分等熵43→ 1分kgkJ T T c q kg kJ T T c q p p /1.4.334)29576.627(005.1)(/6.630）5.552-1180（005.1)(14放23吸=-⨯=-==⨯=-= 2分%97.466.6304.33411吸放=-=-=q q t η 3分 采用回热时：%4.53)()(114312吸放=---=-=T T c T T c q q p p trη3分 %43.6=-=∆∴t tr t ηηη 2分过程 q/(kJ/kg) w t /(kJ/kg) △h /(kJ/kg) 1-2 0 -39 39 2-3 3697 0 3697 3-4 0 1220 -1220 4-1-2516-2516七、解：（1）T-s 图如下所示 2分（2）由题意知：kgkJh /8.33721= )/(5954.612K kg kJ s s ⋅== )/(4761.043K kg kJ s s ⋅==773.04761.03930.84761.05954.62222=--='-'''-=s s s s x 2分)/(57.201055.2560773.072.137227.0)1(222kg kJ h x h x h =⨯+⨯=''+'-=kg kJ h h /72.13723='= 2分 )()(31334334p p v p p v w h h t -=-==-kgkJ p p v h h /25.1471010)005.010(0010053.072.137)(3631334=⨯⨯-⨯+=-+=⇒- 2分Ks s h h T s T h h q m m 11.5274761.05954.625.1478.337241414141=--=--=⇒∆=-=吸 3分%9.4125.1478.337272.13757.20101114132吸放=---=---=-=h h h h q q η 2分 )/(66.285.187255.32253600)()h （3600-36003600耗气率ｄ＝3241放吸h kw kg h h h q q w net⋅=-=---== 2分。