湖南大学 工程热力学试卷 开卷

④、①③④
4．据水蒸气的性质判断下列各种说法哪几点是对的…………………（ ）
①水蒸气在定压汽化过程中温度不变
②闭口热力系中，水蒸气的定温吸热量等于膨胀功
③理想气体经不可逆绝热过程熵增大，而水蒸气不一定
④温度高于临界温度的过热水蒸气，经等温压缩过程可以液化
5．下列哪一种说法不表示热力学第一定律：…………………………（ ）
学
①孤立系统内工质的状态不能发生变化
教
务
②只要不存在任何性质的耗散效应就一定不会产生能量不可逆损耗
处
考
③经过一个不可逆过程后，工质再不能回复到原来的状态
试
中 心
④质量相同的物体 A 和 B，若TA >TB ，物体 A 具有的热量较物体 B 多
姓名：
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①、①②③ ②、②③④
③、①②④
︶
4．若收缩喷管进口截面的参数不变，背压提高，则喷管流量下降。
湖
南 大
5．压缩蒸汽制冷循环中，对制冷工质的热力性质，要求其临界温度高于环
学 教
境温度，工作温度的饱和压力要适中，不要过高或过低。
务
处
考
试
中
心
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四、计算题（共 45 分） 1． 一气缸活塞装置如图 1 所示。气缸及活塞均由理想绝热材料制成，活
考 试
违反开尔文-普朗克表述？为什么？
卷
2、某人声称发明一循环装置，在热源 T1 及冷源 T2 之间工作，若
装 订
T1=1700K，T2=300K 该装置能输出净功 1200 kJ 而向冷源放热 600 kJ，试判断
线 ︵
该装置在理论上是否有可能？
答
案
不
得
超
过
此 线
3．绝热节流后流体焓不变，所以节流过程并不造成能量品质下降。
P 1
6
5
2
4
3
图2
v
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第 2 页（共 4 页）
将降低。………………………………………………………………………（ ）
湖
9．可逆过程中，闭口系统的熵增加，该系统放热或吸热。 ………（ ）
南
10．在朗肯循环基础上实行再热，可提高循环热效率。……………（ ）
大
学 课
三、简答题（每题 5 分，共 25 分）
程
1、理想气体等温过程中可将自单一热源吸收的热量全部转变为功，这是否
考试中心填写： 湖南大学课程考试试卷(开卷) 年 月日
考试用
课程编号：
；课程名称： 工程热力学 ；试卷编号： H ； 考试时间：120 分钟
湖
南
题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分
大
应得分 10 20 25 45
100
学
课
实得分
程
评卷人
考
评分：
试
卷
一、单选题（在本题的每一小题的备选答案中，只有一个答案是正确的，请
塞与气缸壁间无摩擦。开始时活塞将气缸分为 A、B 两个相等的部分，两部分 中各有 1kmol 的同一种理想气体，其压力和温度均为 p1 = 1bar, t1 = 5o C 。若对 A 中的气体缓慢加热（电热），使气体缓慢膨胀，推动活塞压缩 B 中的气体， 直至 A 中气体温度升高至 172℃。试计算此过程中 B 中气体吸取的热量。设气 体 Cυ0 = 12.56kJ/(kmol ⋅ K) ， Cp0 = 20.88kJ/(kmol ⋅ K) 。气缸与活塞的热容量可以 忽略不计。（20 分）
①热可以变为功，功可以变为热，在转换中是有一定比例关系的
②在孤立系统内能量总数保持不变
③第一类永动机是造不成的 ④热机热效率不能大于 1
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．经不可逆循环，系统与外界均无法完全恢复原态。………………（ ） 2．某容器中气体的压力为 1MPa，而被密封在压力为 0.5MPa 的空间中用来 测量该容器压力的压力表的读数是 0.5MPa。………………………………（ ） 3．想气体混合气体的比热力学能 u 是温度的单值函数。……………（ ） 4．容器内水蒸气压力为 0.1MPa，测得温度为 110oC，可断定容器里是过热 蒸气。…………………………………………………………………………（ ） 5．知饱和湿蒸汽的温度和压力不能确定它的其他状态参数。饱和湿蒸汽的 温度和压力有一一对应的关系，并不相互独立，故不能确定其他状态参 数。……………………………………………………………………………（ ） 6．动力循环的热效率小于等于 1。……………………………………（ ） 7．相同的高温热源和低温热源的可逆循环的热效率大于不可逆循环，所以 可逆循环输出的功大于不可逆循环。………………………………………（ ） 8．在密闭门窗的房间内，启动一台打开的冰箱，经一段时间运行，则室温
3． 某蒸汽动力循环（图 2），进入汽轮机蒸汽状态为 p1 = 11bar 、 t1 = 250DC ，蒸汽在汽轮机中定熵膨胀到 p2 = 2.8bar ，再定容放热到 p3 = 0.35bar 后进入冷凝器，经冷凝器放热变为饱和水，再由泵将水送回锅炉。 假定泵功可以忽略，试求：①循环热效率；②循环的汽耗率；③相同温度范围 的卡诺循环热效率。（15 分）
得 超
源自文库
②非平衡状态，因其各截面温度不等
过
此
③平衡状态，因其各截面温度不随时间而改变，且流入系统的热量等于
线
︶ 流出系统的热量
④非平衡状态，因其处于重力场中
学号
2．热力系统与外界既有物质交换，又有能量交换，可能是……（ ）
① 闭口系统
② 开口系统
湖
③ 绝热系统
④ ②或③
南 大
3．下列说法，哪些是错的：……………………………………（ ）
专业班级：
把你认为是正确答案的题号，填入题干的括号内。多选不给分。每题 2 分，
共 10 分）
装
订
1．均质等截面杆两端的温度由分别维持 t1, t2 的两热源保持 t1 和 t2 不
线
︵ 变，取此杆为系统。则系统处于：………………………………………（ ）
答
案 不
①平衡状态，因其各截面温度不随时间而改变
A
B
图1
2、经渐缩渐扩喷管绝热膨胀，经过喷管的流量 m =0.6kg/s。燃气的初参数 为 p1 =7bar、 t1 =750℃，燃气在喷管出口截面上的压力 p2 =2bar，喷管进口处的 流速及喷管中的摩擦损失均忽略不计，求空气的外射速度、喷管的出口截面积 以及喷管的最小截面积。空气的比热按定值比热计算，R=0.287kJ/(kg·K)。 （10 分）