工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)練習(xí)題 21

1、一、選擇填空題（每小題2分，共20分）1lmol理想氣體從pV 圖上初態(tài)a 分別經(jīng)歷如圖所示的（l）或（2）過程到達末態(tài)b。已知TaTb，則這兩過程中氣體吸收的熱量Ql和Q2的關(guān)系是（ A ）。A BC D2理想氣體等溫壓縮過程，其焓變化量（ C ）。A有時是負值 B總是負值 C為零 D總是正值3某負壓工作的凝汽器，若有個與大氣相連的閥門未關(guān)緊，真空遭到破壞，此時凝汽器的真空表讀數(shù)（ B ）。A沒有反應(yīng) B降低 C升高 D不變4設(shè)高溫?zé)嵩吹臒崃W(xué)溫度是低溫?zé)嵩吹臒崃W(xué)溫度的n倍，則在一正向卡諾循環(huán)中，理想氣體傳給低溫?zé)嵩吹臒崃渴菑母邷責(zé)嵩次〉臒崃康模?B ）。An倍 B1/n Cn1倍 D(

2、n + 1)/n 5以下可以確定濕蒸汽狀態(tài)的是（ C ）。A壓力與溫度 B壓力或溫度C壓力與比容 D溫度或比容6對于無相變受迫對流換熱，當自然對流的影響可忽略時，其準則方程為（ A ）A BC D7在三層平壁的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱中，已測得t1、t2、t3和t4依次為600、500、200及100，則各層熱阻在總熱阻中所點的比例依次為（ D ）。A10%、 60%、25% B20%、 65%、10%C20%、 40%、30% D20%、 60%、20%8一個20cm16cm80cm的鐵塊（64W/m.K）突然置于平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為11.35W/m2.K的空氣中進行自然對流換熱，求其Bi數(shù)，并判斷采用集中參

3、數(shù)法來計算瞬時溫度是否合適？（ D ）ABi3.7926 不合適 BBi0.0142 合適 CBi1.8963 不合適 DBi0.0071 合適219如圖所示，表面1、2的面積分別為A1和A2，則角系數(shù)X2,1為（ C ）。A0 B1CA1/A2 DA2/A1二、判斷題（每小題1分，10分）1.（ ）輻射力的大小與物體的表面性質(zhì)和表面溫度有關(guān)。2.（ ）理想氣體Cp和Cv都是溫度的函數(shù)，故(CpCv)值也隨溫度而變化。3.（ ）一般來說，物質(zhì)固相導(dǎo)熱系數(shù)物質(zhì)液相導(dǎo)熱系數(shù)物質(zhì)氣相導(dǎo)熱系數(shù)。4.（ ）臨界點時，飽和液體的焓等于干飽和蒸氣的焓。5.（ ）不可逆循環(huán)的熱機熱效率小于可逆循環(huán)的熱機熱效率

4、。6.（ ）濕空氣用相對濕度反映其吸濕能力的大小。7.（ ）在無限長圓筒壁的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱中，通過各同軸圓柱面的熱流密度都相等。8.（ ）無論過程是否可逆，閉口絕熱系統(tǒng)的膨脹功總是等于初、終態(tài)的熱力學(xué)能之差。9.（ ）在對流換熱中，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)隨速度的增加而減小。10.（ ）根據(jù)熵增原理，熵減少的過程是不可能實現(xiàn)的。三、解釋概念（每小題2分，共10分）1. 含濕量：單位質(zhì)量干空氣所攜帶的水蒸氣的質(zhì)量。2. 灰體：在輻射理論中，將光譜吸收率a與波長無關(guān)的物質(zhì)稱為灰體3. 焓：開口系中流入或流出系統(tǒng)工質(zhì)所攜帶的取決于熱力學(xué)狀態(tài)的總能量。閉口系中相當于一個復(fù)合的狀態(tài)參數(shù)。4. 傳熱過程：特指熱流體通過固體

5、壁面將熱量傳給冷流體的全過程。5. 孤立系統(tǒng)：與外界無任何能量與物質(zhì)交換的熱力系統(tǒng)。四、簡答題（共30分）1在h-d圖上表示飽和濕空氣和未飽和濕空氣兩種濕空氣的狀態(tài)及對應(yīng)的干球溫度t、濕球溫度tw及露點溫度td，并寫出三個溫度之間大小關(guān)系？（6分）2在有空調(diào)的房間內(nèi)，夏天和冬天的室溫均控制在20，達到同樣的保溫效果，夏天只穿襯衫，而冬天穿毛衣，為什么？（6分）首先，冬天和夏天的最大區(qū)別是室外溫度的不同。夏季室外溫度比室內(nèi)氣溫高，因此通過墻壁的熱量傳遞方向是由室外傳向室內(nèi)。而冬季室外氣溫比室內(nèi)低，通過墻壁的熱量傳遞方向是由室內(nèi)傳向室外。因此冬季和夏季墻壁內(nèi)表面溫度不同，夏季高而冬季低。因此盡管冬

6、季室內(nèi)溫度比夏季略高，但人體在冬季通過輻射與墻壁的散熱要比夏季高很多，根據(jù)人體對冷的感受主要是散熱量的原理，在冬季散熱量大，因此要穿厚一些。3. 熱力學(xué)第二定律是否可表述為“功可以完全轉(zhuǎn)變?yōu)闊?，但熱不能完全轉(zhuǎn)變?yōu)楣Α?為什么？（6分）不可以，這里沒有指出熱力學(xué)第二定律的前提條件（在沒有引起其他變化的條件下）4.如圖所示，p-v圖上OA，OB為理想氣體多變過程，在表中填上這2個過程T，W，Q的“”、“”號；并在p-v圖上畫出過程OC。過程TWQOAOBOCOn=1n=kpABvv5什么叫對流換熱?影響對流換熱的因素有哪些？ （6分）對流換熱：流體流過物體壁面時，由于兩溫度不同所發(fā)生的熱量傳遞。影

7、響因素：1.流動的起因；2流動的速度和形態(tài)；3.流體有無相變；4.流體換熱面的幾何形狀和大小位置；5.流體的熱物理性質(zhì)。五、計算題（共30分）1. 如圖所示三層材料組成的多層壁，在穩(wěn)定傳熱過程中，試求：中間 材料的導(dǎo)熱系數(shù)l2和層間的溫度t2、t3？已知：介質(zhì)溫度t=700，換熱系數(shù)=20W/m2，l1=5W/m，l3=15W/m。2. 有一平底不銹鋼水壺，壺底直徑D為20cm底厚=2mm，內(nèi)裝t12=20的冷水，置于電爐上。已知不銹鋼的導(dǎo)系數(shù)=20W/(mk)，傳熱熱流量Q為300w壺內(nèi)壁對冷水的換熱系數(shù)為200W/(mk)，壺內(nèi)底部結(jié)有1mm厚的水垢，其導(dǎo)熱系數(shù)=0.5W/(mk)問壺底外壁的溫度為多少。3. 0.3標準立方米的氧氣，在溫度t1=45和壓力p1=103.2kPa下盛于一個具有可移動活塞的圓筒中，先在定壓下對氧氣加熱，熱力過程為1-2，然后在定容下冷卻到初溫45，過程為2-3，已知終態(tài)壓力p3=58.8kPa。若氧氣的氣體常數(shù)R=259.8J/(kgK)，在這兩個過程中氧氣與外界凈交換熱量為多少？答案：26.68kj。3. 一熱機產(chǎn)生25KW的功率，效率為0.3，求熱機每小時吸收與放出熱量之比。 4. 一制冷機在T1=1000K及T2=300K兩熱源間工作，如果從熱源T2吸收熱量60kJ，至少需向放出T1多少熱