武汉理工大学工程热力学试卷20101206(A)

---○---○---

---○---○---

学 院

专业班级

学 号

姓 名

………… 评卷密封线 ……………… 密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理 ……………… 评卷密封线 ………… 武汉理工大学考试试卷(A) 2010 ~2011 学年 1 学期 工程热力学和传热学 课程 时间120分钟 学时， 学分，闭卷,总分100分,占总评成绩 100 % 2010年12月11日 题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 合 计 满 分

100 得

分 评卷人 复查人 一、选择题(本题10分，每小题2分) 1、对刚性容器中的空气缓慢加热，使其从50℃升温到120℃，此过程 A 一定可逆 B 一定不可逆 C 可能可逆也可能不可逆 D 无法判断 2、湿空气在总压力不变、焓值不变的条件下，干球温度愈低，其含湿量 A 愈大 B 愈小 C 不变 D 可能增大也可能减小 3、一定量的理想气体绝热的流过阀门，其熵变ΔS A 一定大于0 B 一定小于0 C 一定等于0 D 可能大于0也可能小于0 4、两块无限大靠得很近的平行平板间的遮热板，当遮热板的位置移动、不在正中间时，其遮热效果 A 增大 B 减小 C 可能增大也可能减小 D 不变 5、平壁和圆管壁材料相同，厚度相同，且圆管内表面积等于平壁表面积，在两侧表面温度相同条件下，其导热量 A 平壁大 B 圆管壁大 C 一样大 D 无法判断 二、填空题(本题20分，每小题5分) 1 如图所示，某容器被一刚性壁分成两部分，在容器的不同位置安装有压力计。若大气压力为97kPa,表C 为真空计，读数是24kPa,压力表B 的读数是36kPa,则表A 的读数是（ ）。 2 可逆热机采用某实际气体做工质，工作在高温热源527℃和低温热源127℃之间。已知每一循环中吸收的热量为120KJ ，该热机在此循环中所做的功为（ ）。 3 已知某理想气体的平均摩尔比热 Cp,m =29.538J/(mol.k)，Cp,w =29.931 J/(mol.k)，求Cp,m =（ ），Cv,m =（ ） 4 在某润滑油冷却器中，润滑油从50℃被冷却到40℃，而冷却水则从30℃被加热到35℃。如果冷却器被设计成逆流式，其对数平均温差为（ ）。

得 分 得 分

三、简答题(本题25分，每小题5分)

1、 试用热力学第二定律证明，P ～V 图上任意两条可逆绝热线不能相交。

2、 气体在气缸内把从外界吸收的热量和本身热力学能的减小量都转换为对外界做膨

胀功，利用P ～V 图确定该过程的多变指数范围。

3、 写出傅里叶定律的一般表达式，并说明式中各量和符号的物理意义。

4、 试述强化管内流体对流换热常采用的方法。

5、一个物体，只要温度大于0 k ，就会不断地向外界辐射能量，但它为什么不会因热辐射而使温度逐渐降低至0 k?

四、计算题(本题45分，每小题15分)

1、压力为0.1Mpa ，温度为20℃的空气进入压缩机，可逆绝热压缩至0.6Mpa 后排入贮气罐。已知k=1.4，空气R=0.287kJ/(kg ·k) Cp=1.004kJ/(kg ·k)，（1）试问压缩机空气出口温度是多少？（2）若将空气绝热压缩至0.6Mpa ，250℃时，试问绝热效率是多少？如果压缩机的吸气量为100m 3/h ，试求此时压缩机的功率为多少？

得 分

得 分

---○---○---

---○---○---

学 院

专业班级

学 号

姓 名

…

……… 评卷密封线 ……………… 密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理 ……………… 评卷密封线 ………… 2、在燃气轮机装置中，燃烧室产生燃气的压力为0.8Mpa ，温度为700℃。燃气通过喷管获得高速气流，以带动燃气轮机对外作功。若已知喷管背压P b =0.2Mpa,燃气的气体常数为289.4J/(kg.k)，绝热指数K=1.3，临界压力比为0.546，试分别求出采用渐缩喷管和缩放喷管时的出口流速。 3、一只顶部涂有白漆（其黑度为0.94，且对太阳光的吸收率为0.15），面积为400㎡的冷藏船在阳光照射的海面上行驶。已知海风温度为25℃，海风与顶面的对流换热系数为20W/(㎡·k)，太阳对顶面的投入辐射为1000W/㎡,太阳光与顶面法线夹角为30。。现设顶面平均温度为15℃，太空有效温度为-30℃，试求此刻该顶面每小时的冷量损失是多少？