工程热力学试题.doc

工程热力学课程套题库第1套题15页 第11套题4852页第2套题610页 第12套题5357页 第3套题1115页 第13套题5862页 第4套题1621页 第14套题6368页第5套题2226页 第15套题6973页第6套题2226页 第16套题7478页第7套题2731页 第17套题7983页第8套题3236页 第18套题8488页第9套题3742页 第19套题8994页第10套题4347页 第20套题9599页 （第1套题）班级：姓名：学号：工程热力学课程试卷 6容器中气体的压力不变则压力表的读数也绝对不会改变。（ ）7在TS图上，任意二条可逆绝热过程线不能相交。（ ）8再热循环的主要目的是提高汽轮机尾部排汽干度。（ ）9热能利用系数完全地说明了热电循环的经济性能。（ ）10阴雨天中由于空气中增加了水蒸汽量，所以大气压力增大了。（ ）11膨胀功与流动功都是过程的函数。（ ）12水蒸汽在绝热节流前后，其温度可以发生变化。（ ）二、 选择（共13题，每题1分，共13分）13压力为10 bar的气体通过渐缩喷管流入1 bar的环境中，现将喷管尾部截去一段，其流速、流量变化为（ ）。（A） 流速减小，流量不变 （B）流速不变，流量增加 （C） 流速不变，流量不变 （D） 流速减小，流量增大 【第2页】题号是非选择填空名词解释计算I计算II计算III计算IV总分分数 考生注意：这份试卷共39题，满分100分，考试时间120分钟 一、是非（共12道题，每题1分，共12分）（对者，错者）1公式d u = cv d t适用理想气体的任何过程。（ ）2孤立系统的熵与能量都是守恒的。（ ）3焓h = u + p v，对闭口系统，没有流动功，所以系统不存在焓这个参数。（ ）4当压力超过临界压力，温度低于临界温度，则H2O处在液态。（ ）5实际气体在压力趋于零的极限状态就成为理想气体。（ ）【第1页】（第1套题）班级：姓名：学号： 14P V = R T描述了（ ）的变化规律。（A）任何气体准静态过程中 （B）理想气体任意过程中（C）理想气体热力平衡状态 （D）任何气体热力平衡状态 15某制冷机在热源T1= 300 K，及冷源T2= 250K之间工作，其制冷量为1000 KJ，消耗功为250 KJ，此制冷机是（ ）。（C） （A）可逆的（B）不可逆的（C）不可能的（D）可逆或不可逆的 16系统的总储存能为（ ）。 （A）U （B）U + p V（C） （C）U + +m g z （D）U + p V + +m g z 17卡诺定理表明：所有工作于同温热源与同温泠源之间的一切热机的热效率为（ ）。 （A） （A）都相等，可以采用任何循环（B） （B）不相等，以可逆热机的热效率为最高（C） （C）都相等，仅仅取决与热源和泠源的温度（D） （D）不相等，与所采用的工质有关系 18通过叶轮轴对绝热刚性容器中的气体搅拌，其参数变化为（ ）。 （A） （A）U0，T0，P = 0，S = 0（B） （B）U0，T0，P 0，S 0（C） （C）U0，T = 0，P 0，S = 0（D） （D）U0，T = 0，P = 0，S 0【第3页】19具有相同进口参数及相同出口截面压力的二个相同的喷管，其中一个进行定熵流动，另一个进行有摩擦的绝热流动，因此（ ）。（A） 定熵流动的焓降有摩擦的绝热流动的焓降（B） 定熵流动的焓降 = 有摩擦的绝热流动的焓降（C） 定熵流动的焓降有摩擦的绝热流动的焓降（D） 两者的大小不能确定20熵变计算式S = cv LN(T2 / T1) + R LN(v2 / v1 )只适用于（ ）。（A） 一切工质的可逆过程 （B）一切工质的不可逆过程（C）理想气体的可逆过程 （D）理想气体的一切过程21CO2气体与C O 气体如温度变化相同，其内能变化关系为（ ）。（A） =（B） （C） 22系统进行一个不可逆绝热膨胀过程后，欲使系统回复到初态，系统需要进行一个（ ）过程。（A）可逆绝热压缩 （B）不可逆绝热压缩 （C） 边压缩边吸热 （D）边压缩边放热23系统如进行定温定压过程，则系统的自由焓变化（ ）。（A） 0 （B）0 （C）= 0 （D）0【第4页】（第1套题）班级：姓名：学号：24逆卡诺循环的制冷系数，只与（ ）有关。（A）热源与冷源的温差 （B）热源与冷源的温度（C）吸热过程中的制冷量Q2 （D）每循环中所耗功W 25不同热力过程中，气体比热的数值（ ）。（A）总是正值 （B）可以是正值或零 （C）可以是任意实数值三、 三、填空（共5题，每题2分，共10分） 26用真空表测量某系统的压力时，系统的绝对压力等于，当环境压力减小时，真空表的读数将，系统的绝对压力。 27临界压力比是和的比值，气体临界压力比只是的函数，表达式为。 28热量与膨胀功都是量，热量通过差而传递热能，膨胀功通过差传递机械能。 29定压反应热效应与定容反应热效应的关系为。在计算n时，对的摩尔数不予考虑，当n0时，则。 30绝热节流系数j =，当j0时，则温度将。【第5页】 四、名词解释（共5道题，每题3分，共15分）31比热的定义和单位32对比态定律33热湿比（也称角系数）34 干饱和蒸汽、湿饱和蒸汽和过热蒸汽35 系统储存能【第6页】（第1套题）班级：姓名：学号： 五、计算题 I（共一道题，共15分） 36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。【第7页】 六、计算题 II（共一道题，共10分） 37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510 4 KJ，对外作功10KJ，而排给低温热源的热量恰为两者之差。试分析其可能性。【第8页】（第1套题）班级：姓名：学号： 七、计算题 III（共一道题，共15分） 38d = 8 cm水平管道内，在截面11处蒸汽p1= 1.6 bar，t1= 260，在截面22处p2= 1.5 bar，t2= 250。如果流动是绝热的，试绝定其流动方向？。求截面11及22处蒸汽的流速。（附p1= 1.6 bar，t1= 260，v1= 1.45 m3/kg，s1= 7.9 KJ/Kgk，h1= 2995 KJ/Kg ，p2= 1.5 bar，t2= 250，v2= 1.75 m3/kg，s2= 7.8 KJ/Kgk，h2=2980 KJ/Kg ） 【第9页】 八、计算题 IV（共一道题，共10分） 39空气压缩致冷装置的致冷系数为2.5，致冷量为84600，压缩机吸入空气的压力为0.98 bar，温度为 10，空气进入膨胀机的温度为20，试求：（1）压缩机出口压力；（2）致冷剂的质量流量；（3）压缩机的功率；（4）循环的净功率。【第10页】（第2套题）班级：姓名：学号：工程热力学课程试卷 4所有气体的摩尔容积都相等。（ ）5混合气体中容积成份较大的组分，则其摩尔成分也较大。（ ）6任一热力循环的热效率都可用 = 1q2 / q1 = 1T2 / T1 计之。（ ）7多变过程的指数1nk时，多变比热为负值。（ ）8对一渐放型喷管，当进口流速为超音速时，可做扩压管使用。 （ ）9在渐缩渐放型喷管中，气体的流量最多只能达到临界流量。（ ）10工质经历一可逆循环，其d s =0，而工质经历一不可逆循环，其d s0。（ ） 11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。 （ ）12膨胀功的计算式W =，只能适用于可逆过程。（ ）【第2页】题号是非选择填空名词解释计算I计算II计算III计算IV总分分数 考生注意：这份试卷共39题，满分100分，考试时间120分钟 一、是非（共12道题，每题1分，共12分）（对者，错者）1无论过程是否可逆，闭口绝热系统的膨胀功总是等于初、终态的内能 差。（ ） 2 孤立系统的熵增原理表明： 过程进行的结果是孤立系统内各部分的熵都是增加的。（ ）3如图所示，q 123q 143。（ ） p 2 3 1 4 v【第1页】（第2套题）班级：姓名：学号： 二、选择（共13题，每题1分，共13分） 13闭口系统功的计算式w = u1u2（ ）。（A） 适用于可逆与不可逆的绝热过程 （B） 只适用于绝热自由膨胀过程 （C） 只适用于理想气体绝热过程（D） 只适用于可逆绝热过程 14气体在充分压缩的扩压管的渐扩段（d f0）中，流速（ ）。（C） （A）等于临界流速 （B）等于当地音速（D） （C）小于当地音速 （D）大于当地音速 （C） 15通过饱和曲线（=100 %）的定湿球温度线（ ）。（D） （A）严格地说是一条等焓线 （B）是一条角系数小于等焓线的直线（C）是一条角系数大于等焓线的直线（D）是一条近于水平的直线（A） 16 工质熵减小的过程 （ ）。（C） （A）不能进行 （B）可以进行 （C）必需拌随自发过程才能进行（D）（E） 17气体常数R决定于 （ ）。（F） （A）气体的分子量 （B）气体的质量（C）气体所处的状态（G） （D）气体的原子数 18贮有空气的绝热刚性密闭容器中装有电热丝，通电后如取空气为系统，则（ ）。 （A） （A）Q0，U0，W0（B）Q = 0，U0，W0（B） （C）Q0，U0，W = 0（D）Q = 0，U = 0，W = 0【第3页】19 未饱和空气具有下列关系（ ）。（A） ttwtd（B）ttdtw.（C）t = td = tw（C）t = tw td 20两种不同性质但相同热力状态的气体在逆绝混合过程中，其熵（ ）。（A） 不变 （B）减小 （C）增加 （D）不一定21 在水蒸汽 hs图上，湿蒸汽区内的定压线是（ ）。（A） 具有正斜率的直线（B）曲线（C）折线（D）水平直线22混合气体的通用气体常数，（ ）。（A） 与混合气体的成份有关（B） 与混合气体的质量有关（C）与混合气体所处状态有关 （D）与混合气体的成份、质量及状态均无关系23系统进行一个不可逆绝热膨胀过程后，欲使系统回复到初态，系统需要进行一个（ ）过程。（A）可逆绝热压缩 （B）不可逆绝热压缩 （C） 边压缩边吸热 （D）边压缩边放热24卡诺循环热效率只与（ ）有关。（A） 恒温热源与恒温冷源的温差 （B）恒温热源与恒温冷源的温度（C）吸热过程中的吸热量Q1 （D）每循环中的净功W25工质熵的增加，意味着工质的（ ）。（A）Q0 （B）Q 0 （C）Q = 0 （D）不一定【第4页】（第2套题）班级：姓名：学号： 三、填空（ 共5道题，每题2分，共10分） 26当气流速度以超音速流入变截面短管，作为喷管其截面变化宜采用型，作为扩压管其截面变化宜采用型。 27理想气体自初温 t1经绝热过程变到终温t2，其内能的变化可用公式计算。理想气体自初温 t1经定容过程变到终温t2，其焓的变化可用公式计算。 28范德瓦尔方程式的表达式为：，其中常数a是对的修正。常数b是对的修正。 29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，则意味着为。 30理想气体音速的计算式：，马赫数的定义式为：。【第5页】 四、名词解释（共5道题，每题3分，共15分）31水蒸汽的饱和状态。32气体常数与通用气体常数。33闭口系统。34汽化潜热。 35热力系统。【第6页】（第2套题）班级：姓名：学号： 五、计算题 I（共一道题，共10分） 36气体从p1 = 1 bar，V1 =0.3m3压缩到p2 = 4 bar。压缩过程中维持下列关系P = a V + b，其中 a = 15 bar/m3。试计算过程中所需的功。并将过程表示在 PV图上。 【第7页】 六、计算题 II（共一道题，共15分） 37空气初态t1= 427，p1 = 6867 bar，V 1= 0.03m3，在定压下膨胀至009m3，然后进行P V 15 = C的多变膨胀过程，最后经定温压缩回复到初态。（A）将循环图画在PV图及TS图上。（B）求循环热效率。【第8页】（第2套题）班级：姓名：学号： 七、计算题 III（共一道题，共15分） 38一台两级压缩活塞式压气机，每小时吸入500 Nm3，空气参数 ： p1= 1 bar，t1= 260 ，将其压缩到p3 = 25 bar，设两级的多变指数均为 n = 125， 压气机转数为250转/ min，按耗功最小原理求：（1）每个气缸的出口温度。（2）每个气缸吸气过程吸入的气体容积。（3）压气机消耗的功率。 【第9页】 八、计算题 IV（共一道题，共10分） 39某蒸汽压缩致冷循环，在压缩机进口参数不变的情况下，若提高压缩机出口压力，使消耗的功增加5 % ，且仍保持原来致冷系数的值，问致冷量将变化多少，要实现上述目的则该循环应采用什么措施？将改变后的致冷循环画在同一张Lg Ph图上。（不得使用Lg Ph图）【第10页】（第3套题）班级：姓名：学号：工程热力学课程试卷 8理想气体熵的计算式由可逆过程S = q / T得出，故只适用范围可逆过程。（ ）9两种湿空气的相对湿度相等，则吸收水蒸汽的能力也相等。（ ）10 在研究热力系统能量平衡时，存在下列关系式：Es y s+ Es u r= 恒量；Ss y s+SEs u r= 恒量。（ ）11绝热节流前后其焓不变，所以温度也不变。（ ）12 梅耶公式CP Cv = R也能适用于变比热的理想气体。（ ）二、选择（共13题，每题1分，共13分）13 如图，热泵循环123451，供热量为（ ）。（A） h1h5（B）h2h4（C）h2h3（D）h2h1 【第2页】题号是非选择填空名词解释计算I计算II计算III计算IV总分分数 考生注意：这份试卷共39题，满分100分，考试时间120分钟 一、是非（共12道题，每题1分，共12分）（对者，错者）1 孤立系统的熵与能量都是守恒的。（ ） 2 孤立系统达到平衡时总熵达极大值。（ ）3在管道内定熵流动过程中，各点的滞止参数都相同。（ ） 4 不可逆绝热稳态流动系统中，系统的熵的变化Ssys = 0。（ ）5 气体在充分膨胀的渐缩渐扩喷管的渐扩段（d f0）中，流速大于当地音速。（ ）6 规定三相点水蒸汽的内能为零，熵也为零。（ ）7在相同的温度和压力下，实际气体的比容必小于按理想气体计算的比容，即Z1。 （ ） 【第1页】（第3套题）班级：姓名：学号：14 压力为4 bar的气体流入1bar的环境中，为使其在喷管中充分膨胀，宜采用（ ）。（A） 渐缩喷管（B）渐扩喷管（C）直管 （D）缩放喷管15 同样条件下工作的制冷循环与供热循环是（ ）。（A） 制冷系数供热系数（B）供热系数制冷系数（B） 供热系数制冷系数 （D）制冷系数供热系数16湿蒸汽进行定容加热后，其干度的变化（X2X1）是（ ）。（C） （A）0 （B）0 （C）= 0 （D）不能确定 （D）17 某理想气体温度t 、压力p，其内能与焓为（ ）。（A）u = Cv t、h = Cp t （B）u = Cv / t、h = Cp / t（C） （C）u = Cv T、h = Cp T （D）以上都正确（D）（E） 18多级（共Z级）压气机压力比的分配原则应是（ ）。（F） （A）i = （PZ+1 +P1）/ Z （B）i = （PZ+1 / P1）1 / Z（G） （C）i = （PZ+1）/+P1 （D）i = （PZ+1 / P1）/ Z（H）（I） 19饱和空气具有下列关系（ ）。（J） （A）ttwtd （B）ttdtw（K） （C）t = td = tw （D）tw = tdt（L） （t 干球温度，td 露点温度，tw湿球温度）（M） （N）（O）【第3页】20不同热力过程中，气体比热的数值（ ）。（A） 总是正值 （B）可以是正值或零减小 （C）可以是任意实数值21 气体的容积比热是指（ ）。（A） 容积保持不变的（B） 物量单位为一立方米时气体的比热（C） 物量单位为一摩尔容积时气体的比热（D） 物量单位为一标准立方米时气体的比热22开口系统的技术功W t等于（ ）。（A） 轴功W S（B）（C）W S +（p1v1p2v2）（D）qu23绝热节流过程是（ ）过程。（A）定压 （B）定温 （C）定熵 （D）节流前后焓相等24混合气体中容积成份较大的组分，其摩尔成份（ ）。（A） 较大 （B）较小 （C）相等 （D）不一定25 抽汽式热电循环的结果是（ ）。（A） 提高循环热效率，提高热能利用率（B） 提高循环热效率，降低热能利用率 （C） 降低循环热效率，提高热能利用率（D） 降低循环热效率，降低热能利用率 【第4页】（第3套题）班级：姓名：学号： 三、填空（ 共5道题，每题2分，共10分） 26新风和回风混合点在线上，混合质量比m2 / m1与混合点分割该线的线段长度成比。 27在孤立系统内自发过程进行的结果，系统由状态达到平衡状态，绝不会使已经达到平衡状态的重新变为状态。 28W = 可逆过程，准静态过程。 29采用Z级冷却的压气机，其最佳压力比公式为。 30 = 。【第5页】 四、名词解释（共5道题，每题3分，共15分）31热湿比。（也称角系数）32循环热效率。33热能与热量。34可用能与不可用能。 35湿空气的露点。【第6页】（第3套题）班级：姓名：学号： 五、计算题 I（共一道题，共10分） 36气体从p1 = 1 bar，V1 =0.3m3压缩到p2 = 4 bar。压缩过程中维持下列关系P = a V + b，其中 a = 15bar/m3。试计算过程中所需的功。并将过程表示在 PV图上。 【第7页】 六、计算题 II（共一道题，共10分） 37在高温热源T1= 2000 K及低温热源T2= 600 K之间进行一个不可逆卡诺循环，若在定温吸热及定温放热过程中工质与高温热源、低温热源均存在60 K温差，其余两个绝热过程均为可逆过程，试求：（A）循环效率。（B）若热源供给1000 KJ的热量，求作功能力损失。【第8页】（第3套题）班级：姓名：学号： 七、计算题 III（共一道题，共15分） 38空气经一渐缩喷管，在喷管内某点处压力为343105 Pa，温度为540，速度180 m / s，截面积为0003 m2，试求：（1）该点处的滞止压力；（2）该点处的音速及马赫数；（3）喷管出口处的马赫数等于1时，求该出口处截面积。【第9页】 六、计算题 IV（共一道题，共15分） 39已知水蒸汽回热循环的新汽t1= 400，p1 = 100 bar，乏汽p2 = 005 bar，在p6= 50 bar处抽汽量为，抽汽与凝结水混合达到p6压力的饱和水，合流后再回到锅炉加热，若不计水泵耗功量和其它损失，求：（1）热机循环热效率；（2）每公斤水蒸汽所作轴功；（3）画出回热循环TS图。 注： p= 50 bar时，饱和水焓： h、= 1154 KJ / Kg ; p= 0.05 bar时，饱和水焓： h、 = 137.8 KJ / Kg； (用水蒸汽焓熵图) 【第10页】（第4套题）班级：姓名：学号：工程热力学课程试卷 4不管过程可逆与否，开口绝热系统的技术功总是等于初、终态的焓差。（ ）5在蒸汽压缩式制冷循环中，所选用的致冷剂液体比热越小，那么节流过程引起的损失就越小。（ ）6 任何不可逆过程工质的熵总是增加的，而任何可逆过程工质的熵总是不变的。（ ）7在相同热源和在相同冷源之间的一切热机，无论采用什么工质，他们的热效率均相等。（ ）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 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。（ ）10 凡符合热力学第一定律的过程就一定能实现。（ ）11 q = d u + w及 q = CV d T + P d v二式均可适用于任何工质，任何过程。（ ） 12蒸发是发生于液体表面的汽化现象；沸腾是发生于液体内部的汽化现象（ ） 【第2页】题号是非选择填空名词解释计算I计算II计算III计算IV总分分数 考生注意：这份试卷共39题，满分100分，考试时间120分钟 一、是非（共12道题，每题1分，共12分）（对者，错者）1 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。（ ） 2 卡诺循环的热效率仅取决于其热和冷源的温度，而与工质的性质无关。（ ） 3如图所示，q 123q 143。（ ） p 2 3 1 4 v 【第1页】（第4套题）班级：姓名：学号： 二、选择（共13题，每题1分，共13分） 13闭口系统功的计算式W = U1U2（ ）。（A） 适用于可逆与不可逆的绝热过程。（B） 只适用于绝热自由膨胀过程。（C） 只适用于理想气体的绝热过程。（D） 只适用于可逆绝热过程。 14逆卡诺循环的制冷系数，只与（ ）有关。（A） 热源与冷源的温差。（B）热源与冷源的温度。（C）吸热过程中的制冷量Q2。 （D）每循环中所耗功W。 15一个橡皮气球在太阳下被照晒，气球在吸热过程中膨胀