《工程热力学》课程期末考试模拟试卷

《工程热力学》课程期末考试模拟试卷
一、是非题（每题1分，共10分）（对者√，错者×）
1．系统经历一个可逆定温过程，由于温度没有变化，故不能与外界交换热量( )
2. 气体常数与气体的种类及所处的状态无关。

（）
3. 孤立系统熵增原理表明：过程进行的结果是孤立系统内各部分的熵都是增加的。

（）4．两种湿空气的相对湿度相等，则吸收水蒸汽的能力也相等。

（）
5．容器中气体的压力不变，则压力表的读数也绝对不会改变。

（）
6．对于渐缩喷管，若气流的初参数一定，那么随着背压的降低，流量将增大，但最多增大到临界流量。

（）
7．不管过程是否可逆，开口绝热稳流系统的技术功总是等于初、终态的焓差。

（）8．.系统的平衡状态是指系统在无外界影响的条件下，不考虑外力场作用，宏观热力性质不随时间而变化的状态。

（）
9．.流动功的大小仅取决于系统进出口状态而与经历的过程无关。

（）
10．公式d u = c v d t适用理想气体的任何过程。

（）
二．选择题（每题2分，共10分）
1．不断对密闭刚性容器中的汽水混合物加热之后，其结果只能是（）。

（A）全部水变成水蒸汽（B）部分水变成水蒸汽
（C）部分或全部水变成水蒸汽（D）不能确定
2．饱和空气具有下列关系（）。

（A）t ＞t w＞t d（B）t ＞t d＞t w
（C）t = t d = t w（D）t w= t d＞t
3．卡诺循环的热效率，只与（）有关。

（A）热源与冷源的温差。

（B）热源与冷源的温度。

（C）吸热过程中的吸热量。

（D）循环中对外所做的功W。

4. 工质熵减少的过程（）。

（A）不能进行（B）可以进行
（C）必须伴随自发过程才能进行
5．如果热机从热源吸热100kJ，对外作功100kJ，则（）。

（A ） 违反热力学第一定律； （B ） 违反热力学第二定律；
（C ） 不违反第一、第二定律；（D ） A 和B 。

三．填空题（每空1分，共10分）
1． 水的定压发生过程是由________过程，________过程，________过程所组成。

2． C p -C v = R 适用于_________气体。

3． w T c q v +∆=适用的条件是_________。

4． 理想气体自初温 t 1经绝热过程变到终温t 2，其焓的变化可用公式＿＿＿＿＿计算。

5． 在可逆过程中系统熵的增加，意味着系统＿＿＿＿＿，在孤立系统中熵的增加，则
意味着＿＿＿.
6． 理想气体音速的计算式：＿＿＿＿＿，马赫数的定义式为：＿＿＿.
四、简述题 （每题4分，共8分）
1. 已知房间内湿空气的t 、wet t 温度，试用H —d 图定性的确定湿空气状态。

2. 一闭口系统经历一过程，系统熵变为25kJ/kg ，在过程中系统从300K 的热源中吸热
600J ，问系统是否可以实现此过程。

五、名词解释（每题2分，共8分）
1．孤立系统熵增原理
2．可逆过程
3．含湿量
4．热力学第二定律
五. 计算题（共54分）
1．2kg空气从1MPa等温膨胀到0.2MPa，作功350kJ，求：初始温度、初始容积、终了容积、吸热量、内能和熵的变化。

（12分）
2．喷管进口处的空气状态参数P1 = 1.5 bar, t1 = 127℃，喷管出口背压为P b =1bar，流量为m = 0．2 kg / s。

设空气在喷管内进行可逆绝热膨胀，试求：（1）喷管设计为什么形状（渐缩型、渐放型、缩放型）（2）喷管出口截面处的流速、截面积。

（12分）
3．有一专利申请提出一台热机工作与t1= 427℃，t2=277℃之间，当工质从高温热源吸热5×10 4 KJ，对外作功10KJ，试分析其可能性。

（10分）
4．容器为0.4m3的氧气瓶，初态p1 = 150 bar, t1= 20℃，用去部分氧气后压力降为p2 = 75 bar，在放气过程中，如留在瓶内的氧气按定熵过程计算，问共用去多少氧气。

最后由于从环境吸热，经一段时间后，瓶内氧气温度又回复20℃，求此时瓶内氧气压力。

（20分）
c=1.004kJ/(kgK)，气体常数R=0.287kJ/(kgK)。

氧气分子量32，（已知：空气的比热
p
气体常数R=0.256kJ/(kgK)）。