学院领导 审批并签名 A / B卷 广州大学 2006~2007 学年第 2 学期考试卷
课程 工程热力学 考试形式(开/闭卷,考试/查)
学院 土木 系 建备 专业 2005 班级 班 学号 姓名 题次 分数 评分 一 8 二 12 三 10 四 30 五 40 总分 100 评卷人 一. 填空题(每空1分,共8分)
1、 相互接触的物体,若它们处于热平衡,则它们的 必相等。 2、 某工质在某过程种内能增加15KJ,对外作功15KJ,则此过程中工质与
外界交换热量Q= KJ。 3、 某种蒸气经历不可逆吸热过程后,其熵变ΔS 0;过程的熵流
Sf 0;过程的熵产Sg 0 4、 在喷管中,双原子气体的临界压力比β=_ ___。
5、 对逆卡诺致冷循环,冷热源的温差越大,则致冷系数 。 6、 当湿蒸汽的干度x=0时, 工质全部为 。 二.最佳选择题(6小题,每小题2分,共12分) 1、下列说法正确的是____ __。
(A)不可逆的热力过程是指工质热力过程逆过程无法恢复到初始状态的过程;
(B)由于准静态过程都是微小偏离平衡状态的过程,故从本质上说属于可逆过程;
(C)任何可逆过程都是准静态过程;
(D)平衡状态是系统的热力状态参数不随时间变化的状态。
2、卡诺循环在 T1 及 T2 两热源间工作,T1 =1273 K、T2 =293K,从热源 T1 放出每100 kJ热量中有___ ____能够变成循环净功? (A)-77 kJ; (B)77 kJ; (C)23 kJ; (D)-23 kJ。 3、
适合于____________。
(A)仅闭口系,可逆过程; (B)仅稳流系,理想气体;
(C)仅闭口系,理想气体,可逆过程; (D)闭口系或稳流系,理想气体,可逆过程。
4、某种理想气体,气体常数R= 0.277 kJ/(kg·K),绝热指数k = 1.384,则cv=___ ___。
(A)0.116 kJ/(kg·K); (B)0.998 kJ/(kg·K);
(C)0.393 kJ/(kg·K); (D)0.721 kJ/(kg·K)。 5、下列偏微分关系中,正确的是 。
(A); (B);
(C); (D)。
6、湿空气在外界的总压力不变以及干球温度不变的条件下,湿球温度越低,其含湿量 。
(A)越大; (B)越小;
(C)不变; (D)不确定。
三.判断题(对的划√,错的划×。10小题,每小题1分,共10分) 1、混合气体中质量成分较大的组分,其摩尔成分也一定大。 (___) 2、系统经历一个不可逆过程后,无论如何都不能回到初态。 (_ _)
3、由于绝热压缩过程不与外界交换热量,故所消耗的技术功较等温过程小。
(_ _)
4、影响压气机容积效率的主要因素只是余隙容积的大小。 ( _) 5、已知湿蒸汽的压力和温度就可以确定湿蒸汽的状态。 (_ _) 6、对比参数表明了工质所处的状态偏离其临界状态的程度。 (_ _)
7、绝热节流前后工质的焓不变,是一等焓过程。 (_ _)
8、湿空气的相对湿度愈大,则其水蒸气分压力也愈大。 ( ) 9、过冷温度愈低,蒸汽压缩式致冷循环的致冷系数就愈低。 (_ ) 10、工质在管道内流动,管道的最小截面即为临界截面。 (_ _)
四.简答题(5小题,每小题6分,共30分)
1、试先在p-v图和T-s图上画出以自点1出发的四种基本热力过程的过程曲线的位置,然后在图上画出自点1出发的多变系数n=1.6的压缩过程,并判断q,w,Δu的正负(工质为空气)。
2、与理想气体方程pv=RT相对照,范得瓦尔方程b的引入各代表什么意义?
中,和
3、门窗紧闭的房间内有一台电冰箱正在运行,若敞开冰箱的大门就有一股凉气扑面,感到凉爽。于是有人就想通过敞开冰箱大门降低室内温度的目的,你认为这种想法可行吗?请以门窗紧闭的房间为系统,利用热力学第一定律进行分析。 4、已知湿空气的温度t和相对湿度φ。试说明根据已知条件计算求解该湿空气露点的方法。
5、气体在喷管中流动,欲使超音速气流加速应采用什么形式的喷管?为什么?
五.计算题(4小题,共40分)
1、有一绝热刚性容器,有隔板将它分成A、B两部分,开始时,A中盛有
的空气,B中盛有
(8分)
,
的空气。求打开隔板后两容器达到平衡时的温度和压力。
2、绝热封闭容器中装有空气0.8kg,初温T1=300K,现通过叶轮搅拌由外界输入功30kJ,终态变为2。求容器中空气的熵变化及熵流和熵产。已知:cp = 1.005kJ /(kg·K),cv =0.718kJ/(kg·K)。(10分)
3、某蒸汽压缩式制冷机,用氨作致冷剂。致冷量为105kJ/h。冷凝器出口氨饱和液的温度为300K,压力为1.06MPa;节流后温度为260K,压力为0.255 MPa。经查表得:h1=1570kJ/kg,h2=1770 kJ/kg,h3=450 kJ/kg。试求:
(1)每千克氨的吸热量;(2)氨的质量流量;(3)压气机消耗的功率;(4)冷却水带走的热量;(5)致冷系数。(6)相同温度范围内逆向卡诺循环的致冷系数。(12分)
4、空调系统将温度为5℃,相对湿度为40%的室外空气加热至25℃;然后,在保持空气温度不变的同时,向空气流中喷入压力为400kPa的水蒸气,从而将最终的相对湿度又提高至40%。已知:B=101325Pa。问:(1)如果室外空气进入空调系统时的体积流量为60m3/min,求加热空气所需的热流量,(2)计算喷入水蒸气的流量。(10分)(h-d图见附表)