热工期末真题2.doc

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西南交通大学2007－2008学年第(1)学期考试试卷
课程代码 2030600 课程名称 热工基础 考试时间 120 分钟
题号
一
二
三
四
总成绩
得分

阅卷教师签字：

一、从4个答案中选出一个正确答案，将其编号填入 内。（每题1分，共10分）：
1. 绝热系统是指 的热力系统。
A）具有活动边界； B）与外界没有功量和热量交换；
C）与外界没有热量交换； D）与外界没有物质交换
2. 气体吸热后热力学能 。
A）一定增加； B）一定减少； C）不变； D）可能增加、减少或不变
3. 系统中工质的真实压力（绝对压力）是 。
A）pg； B）pb； 　 C）pv； 　 D）pb + pg或pb－pv
4. 在p－v图上， 所包围的面积代表工质完成一个循环时与外界交换的净功量。
A）任意循环； B）可逆循环； C）正向循环； D）逆向循环
5. 公式 q = cV△T + w适用于闭口系中 。
A）理想气体的可逆过程； B）实际气体的任意过程；
C）理想气体的任意过程； D）任何工质的可逆过程
6. 热熵流的计算式dS f =δQ／T适用于 。
A）理想气体任意过程； B）理想气体可逆过程；
C）任何工质任意过程； D）任何工质可逆过程
7. 在两恒温热库（源）之间工作的可逆热机，其热效率的高低取决于 。
A）热力循环包围的面积大小； B）高温热库温度；
C）低温热库温度； D）高温热库及低温热库温度
8. 工质完成一个不可逆循环后，其熵变化 。
A）增加； B）减少； C）为零； D）可能增加、减少或为零
9. 在相同的温度变化区间内，理想气体经历一个定容过程时，其热力学能变化量比经历一个定压过程时 。
A）大； B）大小相等； C）小； D）大或小不确定
10. 在相同的初终态之间进行可逆与不可逆过程，不可逆过程工质熵的变化 可逆过程工质熵的变化。
A）大于； B）小于； C）等于； D）不确定

二、 填空题（每小题3分，共15分）：
1、气体常数Rg与气体种类 关，与状态 关。通用气体常数R与气体种类 关，与状态 关。
2、喷管入口处空气压力p1=3 bar，出口背压p2b=1.5 bar，应选用 型喷管，其出口流速c2 ccr。
3、集总参数法的使用条件是 。
4、速度边界层是由于 在近壁面区形成的具有很大速度梯度的薄层。在紧贴壁面处，流体流速 ，并规定达到主流速度uf 处的距离δ为边界层的厚度。
5、在两辐射表面间放置遮热板的作用是 。
三、简答题（每小题5分，共20分）：
1、某理想气体经历可逆等温吸热过程1-2，可逆多变膨胀过程2-3（1＜n＜k），可逆等温放热过程3-4，等熵压缩过程4-1。请画出该循环的p-v图和T-s图。

2、图中b、c两点在同一条等熵线上，试判断：△uab与△uac谁大？△sab与△sac谁大？

3、写出两层圆筒壁单位管长传热热流量ql的计算式。

4、如图所示，1、2表面在同一平面上，均垂直于表面3，F 1 = 2 m2，F 2 = 4 m2 ，F 3 = 6 m2, 现已求得X3,2 = 0.16，X3，1+2 = 0.18，求X1，3

5、请解释为什么在小直径管道上包裹热绝缘层，反而有可能加大热损失。

四、计算题
1、 理想气体经过一绝热节流过程后其压力降低，试证明该过程为不可逆过程。（10分）

2、平卧的气缸内盛有某种气体，其一端由一无摩擦的活塞封闭，活塞后有一弹簧使两侧保持力平衡。在气缸另一端缓慢加热，使气缸内气体压力由p1 = 0.1013 MPa慢慢升高到p2 = 0.3039 MPa。已知弹簧的弹性模数K=1×105 N/m，活塞面积为A = 0.1 m2，当地大气压力为pb= 0.1013 MPa。设气缸为良导热材料，求过程中气体所作的功。 （15分）

3、两无限大平板均为黑体表面，且相距很近，T1=300 K，T2=600 K，黑体的辐射系数c0 =5.67 W/（m2·K4），求两平板间单位面积的辐射换热量，并画出其热路图，标出热阻。 （15分）

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4、在一换热器中，热流体的进出口温度分别为300℃和200℃，冷流体的进出口温度分别为40℃和150℃，试比较顺流与逆流时的对数平均温差，并说明哪种流动方式换热效率更高。（10分）
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