北京工業(yè)大學(xué)2015-2016學(xué)年工程熱力學(xué)試題

1、北京工業(yè)大學(xué)20152016學(xué)年第一學(xué)期工程熱力學(xué) 考試試卷a卷考試說明： 考試時(shí)間為90分鐘,采用閉卷方式，適用于建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè) . 承諾：本人已學(xué)習(xí)了北京工業(yè)大學(xué)考場(chǎng)規(guī)則和北京工業(yè)大學(xué)學(xué)生違紀(jì)處分條例，承諾在考試過程中自覺遵守有關(guān)規(guī)定，服從監(jiān)考教師管理，誠(chéng)信考試，做到不違紀(jì)、不作弊、不替考。若有違反，愿接受相應(yīng)的處分。承諾人： 學(xué)號(hào)： 班號(hào)： 。注：本試卷共 3 大題，共 8 頁，滿分100分，考試時(shí)必須使用卷后附加的統(tǒng)一答題紙和草稿紙。卷 面 成 績(jī) 匯 總 表（閱卷教師填寫）題號(hào)一二三總成績(jī)滿分得分得 分一、是非題，對(duì)的劃“”，錯(cuò)的劃“×”（共10小題，每題2分,共2

2、0分）1、20公斤100的飽和水和20公斤500的鐵塊都具有內(nèi)能和熱量。（ ）。2、熵減小的過程不能發(fā)生。（ ）。3、閉口系統(tǒng)的能量方程 可以用于可逆過程，也可以不可逆過程。（ ）。4、容器中氣體的壓力不變，則壓力表的讀數(shù)也絕對(duì)不會(huì)改變。（ ）5、對(duì)于過熱水蒸氣，其干度值x>1。（ ）6、絕熱節(jié)流過程是定焓過程。（ ）7、孤立系統(tǒng)是個(gè)假想的系統(tǒng)，它的熵可以增加可以減小。（ ）8、范德瓦爾方程是實(shí)際氣體方程的一種描述方式，其中常數(shù)a是用來修正實(shí)際氣體分子本身占有體積，常數(shù)b是用來修正實(shí)際氣體分子間有作用力。（ ）9、任何熱力循環(huán)的熱效率均可以用下式來表示：。（ ）10、濕空氣的焓表示1kg

3、濕空氣中水蒸氣的焓和干空氣的焓之和。（ ）得 分二、簡(jiǎn)答題（共7小題，每題5分,共35分）1、定壓、定溫、絕熱和定容四種典型的熱力過程，其多變指數(shù)的值分別是多少？2、畫出朗肯循環(huán)的t-s圖，并用各點(diǎn)參數(shù)寫出朗肯循環(huán)的吸熱量、放熱量、汽輪機(jī)所作的功及循環(huán)熱效率的表達(dá)式。3、試寫出理想氣體當(dāng)比熱為定值時(shí)內(nèi)能與焓的計(jì)算式，并說明二者間的關(guān)系。4、試在p-v圖或t-s圖標(biāo)出水蒸汽定壓發(fā)生過程的一點(diǎn)、兩線、三區(qū)、五態(tài)。5、判斷下面p-v圖中理想氣體定溫線群的變化趨勢(shì)，并說明判斷理由和過程。 6、在p-v和t-s圖上表示出單級(jí)活塞式壓氣機(jī)的定熵壓縮、定溫壓縮及實(shí)際多變壓縮過程的壓縮軸功，并說明哪種壓縮過程

4、最優(yōu)。7、一建筑物冬天利用空氣源熱泵采暖，室內(nèi)溫度20，室外環(huán)境溫度-10，建筑物面積100平米，要保持采暖溫度，需要提供10kw的熱量，請(qǐng)問空氣源熱泵的耗電量是多少？得 分三、計(jì)算題（共3小題，每題15分,共45分）1、（15分）1kg空氣，初態(tài)p1=1.5mpa、t1=550，在氣缸中可逆定容放熱到p2=0.8mpa,然后可逆絕熱壓縮到t3=550，再經(jīng)可逆定溫過程回到初態(tài)。（空氣的氣體常數(shù)r=287j/kg·k，定壓比熱=1.0045kj/kg·k）求：（1）在p-v圖或t-s圖上表示以上熱力過程； （2）求出各過程的u、s、w和q；2、（15分）1kg的理想氣體（r=2.287 kj/(kg.k)），由初態(tài)p1=105pa,t1=400k被等溫壓縮到終態(tài)p2=106pa,t2=400k。試計(jì)算：（1）經(jīng)歷一可逆過程；（2）經(jīng)歷一不可逆過程。在兩種情況下的氣體的熵變、環(huán)境熵變、過程熵產(chǎn)及有效能損失。（已知不可逆過程實(shí)際耗功比可逆過程多耗20%。環(huán)境溫度300k。）3、（15分）進(jìn)入出口截面面積a2=10cm2的漸縮噴管的空氣初態(tài)參數(shù)為p1=2×106pa、t1=27，初速度很小，可以忽略不計(jì)。求空氣經(jīng)噴管射出時(shí)的速度、流量以及出口截面處空氣的狀態(tài)參數(shù)