08热工期末考题

华南农业大学期末考试试卷（A卷）2008学年第2学期考试科目：工程热力学与传热学考试类型：（闭卷）考试时间：120 分钟

学号姓名年级专业05机化

一、判断题（对的在括号内打“√”错的打“×”）(20分)

1、A、B两室内空气的相对湿度相同，A室内的温度高于B室内的温度，

试判断下面①、②、③、④的论断是否正确

（√）①A室内空气接纳水分的能力高于B室的空气

（√）②A室内空气的含湿量高于B室内空气的含湿量

（√）③A室内空气的比焓高于B室内空气的比焓

（√）④A室内空气的比内能大于B室内空气的比内能

（×）2、工质完成不可逆过程，其初、终态熵的变化无法计算。（√）3、定量气体在经历可逆绝热过程时，温度升高，由于气体没有从外界吸收热量，所以在经历可绝热过程中，它的过程比热值为零。

（×）4、在标准大气压下，任意温度下的空气，只要它们的干湿球温度差相同，那么它们的相对湿度一定相等。

（×）5、增大保温材料的密度是提高其保温性能的有效措施。

（×）6、在卡诺循环中，若冷热源温度为0℃，则循环热效率为100％。（√）7、工质的状态，在一个热力循环中经历的是由初态变化到终态，然后，由终态变化到初态的过程，那么，不论循环可逆，还是不可逆，工质经历一次循环后的熵的变化量都是等于零。

二、选择题(16分)

１、在常温（100℃以下）常压（1atm ）的自然状态下，包含在未饱和（相对湿度小于100%）的大气中的水蒸气是 b 。

a.饱和蒸汽

b.过热蒸汽

c.过冷液体

d.饱和液体

e.未饱和液体 ２、绝热封闭的汽缸内储有不可压缩流体，通过活塞使液体的压力从1MPa 提高到100Mpa 那么，液体的内能和液体的焓怎样变化 d 。 a. 液体的内能和焓在压缩前后保持不变 b. 内能增加而焓减小 c. 内能和焓都增加 d. 内能不变而焓增加

３、彼此相似的放热过程,它们在对应点上的各个物理量可以分别不等,但对应点上的N Gr R μγ,,和P γ等相似准数 a 。

a. 必须分别相等

b.必须全部相等

c. 至少要有一个相等

d. 至少要有一组相等

4、在保证达到必须的冷冻条件下，为避免浪费机械功，制冷循环所制取并维持的低温应尽量接近 b 。

a.零度

b.环境温度

c.５℃

d.零度以下 三、4公斤温度为70℃的水和3公斤温度为20℃的水倒在一起，求这7公

斤水总的熵增是多少？(25分) 解：设混合后的平均温度为m t ：则 )(11m t t c m -= )(22t t c m m - )20(3)70(4-⨯=-⨯m m t c t c m t =48.57℃

=∆S 2

211ln ln

T T c m T T c m m m +

)

(2.8820

27357

.48273ln 1868.437027357.48273ln

1868.44K J =++⨯⨯+++⨯⨯=

四、如图所示，一封闭系中，工质自状态a ，经过acb 到达b 的过程中，吸入热量380kJ ，对外作功30 kJ ，求：(1) 若工质沿adb 到达b ，并对外作功10 kJ ，此过程吸入或放出多少热量? (2)若工质自状态b 沿曲线ba 回到状态a 时，外界对系统作出20 kJ 的功，问此过程吸入或放出多少热量？

解：(1) 若工质沿adb 到达b ，并对外作功10 kJ ，此过程吸入或放出多少热量

kJ U U a b 35030380=-=∆-∆

kJ U U Q a b adb 36010=∆-∆+=∆ 过程吸热360 kJ

(2)若工质自状态b 沿曲线ba 回到状态a 时，外界作出20 kJ 的功，问此过程吸入或放出多少热量

3703502020-=--=∆-∆+-=∆b a ba U U Q kJ 过程放出-370 kJ 热

量（14分）

五、设有一个边长２米的正方体炉窑,窑的顶面和四周壁面温度为400℃,黑度为0.8;窑的底面温度为200℃,黑度为0.6。试计算窑顶和四周壁面对底面的辐射换热量。 (25分)

把顶面和四周壁面看成一个整体，对底面辐射

设底面的面积为1A ，顶面和四周壁面的面积之和为2A ，那么，辐射网络为

11ε-21ε-1p

四 题图

v

于是可以写出底面对窑顶和四周壁面的辐射换热量12Q

2

221211112

11211

1A A A E E Q b b εϕε-+

+--=

-由于1A 面为非凹面，发出的辐射能不存在

自我吸收的情况，则有121=-ϕ。于是12Q 的计算式被简化为：

)(23605)18

.01(516.01])100200273()100400273[(

47.5)11(1)

(4

42

21121112W A A E E A Q b b =-⨯++-+⨯⨯=

-+-=

εε