《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 = cv 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( )。
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( )。
t > tw >td (B) t > td > tw
(C) t = td = tw (D) tw= td >t
3.卡诺循环的热效率,只与( )有关。
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)
水的定压发生过程是由________过程,________过程,________过程所组成。
Cp-Cv= R 适用于_________气体。
适用的条件是_________。
理想气体自初温 t1经绝热过程变到终温t2,其焓的变化可用公式_____计算。
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___.
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、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Pb =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)
(已知:空气的比热=1.004kJ/(kgK),气体常数R=0.287kJ/(kgK)。氧气分子量32,气体常数R=0.256kJ/(kgK))