工程學(xué)院《工程熱力學(xué)》課程考試試卷

第第5頁共8頁汽車工程學(xué)院本科課程考試試卷考試課程與試卷類型：工程熱力學(xué) 姓名：學(xué)年學(xué)期： 學(xué)號：考試時間： 班級：注：空氣的有關(guān)參數(shù)：k=1.4，cp=1.004kJ/(kg.K)；cv=0.716kJ/(kg.K)；R=0.287kJ/(kg.K)一、選擇題（每小題1分，共10分，把答案添到表格中）小題小題答案12345678910總分理想氣體經(jīng)歷定溫過程，下列有可能發(fā)生改變的參數(shù)有（ A：比熱容 B：比熵 C：比焓 D：氣體常數(shù)工質(zhì)被壓縮、向外放熱并溫度升高，該過程的多變指數(shù)的取值范圍是（）A（－∞0） B（0，1） C（1，k） D（k，+∞）濕空氣壓力一定時，其中水蒸氣的分壓力取決于（）A：含濕量 B：相對濕度C：濕球溫度 D：干球溫理想氣體絕熱節(jié)流后（ ）A：焓值降低，溫度降低，熵增加 B：焓值不變，溫度不變，熵不C：焓值不變，溫度不變，熵增加 D：焓值增加，溫度增加，熵增熱泵系數(shù)的值一定（ ）A：大于1 B：等于1 C：小于1 D：無法判斷制冷劑在家用冰箱的壓氣機中所經(jīng)歷的理想過程可近似看成（ ）A：定溫過程 B：定容過程 C：定熵過程 D：定壓過程工質(zhì)在換熱器中的過程可近似看成（ ）A：定溫過程 B：定容過程 C：定熵過程 D：定壓過程將封閉在氣缸中的濕空氣定壓升溫，濕空氣的相對濕度將（ A：增大 B：減小 C：不變 D：不確定下述措施并不能使朗肯循環(huán)的熱效率得到提高的是（A：降低乏汽壓力 B：提高乏汽干度C：提高蒸汽初溫度 D：提高蒸汽初始壓力下面有可能看作可逆過程的是（）A：溫差傳熱 B：混合 C：節(jié)流 D：絕熱膨脹二、是非判斷題（每小題1分，共10道小題，共10）小題小題答案12345678910總分根據(jù)熱力學(xué)第一定律任何循環(huán)的凈熱量等于該循環(huán)的凈功量。任何動力循環(huán)的熱效率必小于1。p、v、T來描述。處于寂態(tài)的系統(tǒng)所交換熱量的火房間溫度升高會使冰箱的制冷系數(shù)降低、耗電量增大。不管是否采用中間冷卻，多級壓縮都可少消耗功量。穩(wěn)定狀態(tài)穩(wěn)定流動過程中工質(zhì)的質(zhì)量流量保持不變。絕熱節(jié)流前后工質(zhì)的焓值不變，所以絕熱節(jié)流并不能造成能質(zhì)下降。在水蒸氣的h-s圖上，濕蒸汽區(qū)的等壓線與等溫線重合。向剛性絕熱容器緩慢充入理想氣體時，容器內(nèi)氣體溫度要升高。三、簡答題（每題6分，共30分）壓力是表壓力還是真空度？怎樣變化？比熱力學(xué)能又怎樣變化？p-h設(shè)備中完成的。p-vT-s比的定義表達式。h-dh如何變化?四、計算題（三道題共50分）110分Airat100kPaand280Kiscompressedsteadilyto600kPaand400K.Themassflowratetheairis0.02kg/s,andaheatlossof16kJ/kgoccursduringtheprocess.Assumingthechangesinkineticandpotentialenergiesarenegligible,determinethenecessarypowerinputtothecompressor.）1kg℃、壓力?？諝庠谝粋€縮放噴管中不可逆絕熱流動。若已知入口壓力，溫度為1流速c1

可忽略不計，噴管的絕熱效率為0.95，已知背壓為0.1MPa，環(huán)境溫度為300K。T2與流速c2；判斷空氣在噴管最小截面是否達到臨界狀態(tài)？若在噴管最小截面已經(jīng)達到臨界狀0.95計算1kg參考答案與評分標準注：空氣的有關(guān)參數(shù)：k=1.4，cp=1.004kJ/(kg.K)；cv=0.716kJ/(kg.K)；R=0.287kJ/(kg.K)一、選擇題（110分，把答案添到表格中答案：1B,2C，3A,4C,5A,6C,7D,8B,9B,10D理想氣體經(jīng)歷定溫過程，下列有可能發(fā)生改變的參數(shù)有（B ）A：比熱容 B：比熵 C：比焓 D：氣體常數(shù)工質(zhì)被壓縮、向外放熱并溫度升高，該過程的多變指數(shù)的取值范圍是（CA（－∞0） B（0，1） C（1，k） D（k，+∞）濕空氣壓力一定時，其中水蒸氣的分壓力取決于（A ）A：含濕量 B：相對濕度C：濕球溫度 D：干球溫度理想氣體絕熱節(jié)流后（C ）A：焓值降低，溫度降低，熵增加 B：焓值不變，溫度不變，熵不C：焓值不變，溫度不變，熵增加 D：焓值增加，溫度增加，熵增熱泵系數(shù)的值一定（A）A：大于1 B：等于1 C：小于1 D：無法判斷制冷劑在家用冰箱的壓氣機中所經(jīng)歷的理想過程可近似看成（C ）A：定溫過程 B：定容過程 C：定熵過程 D：定壓過程工質(zhì)在換熱器中的過程可近似看成（ D ）A：定溫過程 B：定容過程 C：定熵過程 D：定壓過程將封閉在氣缸中的濕空氣定壓升溫，濕空氣的相對濕度將（BA：增大 B：減小 C：不變 D：不確定下述措施并不能使朗肯循環(huán)的熱效率得到提高的是（B A：降低乏汽壓力 B：提高乏汽干度C：提高蒸汽初溫度 D：提高蒸汽初始壓力下面有可能看作可逆過程的是（D ）A：溫差傳熱 B：混合 C：節(jié)流 D：絕熱膨二、是非判斷題（每小題1分，共10道小題，共10）小題12345678910總分答案√√×√√×√×√√（√）任何動力循環(huán)的熱效率必小于1（√）只有處于穩(wěn)定狀態(tài)的系統(tǒng)才可用狀態(tài)參數(shù)p、v、T來描述（× ）處于寂態(tài)的系統(tǒng)所交換熱量的火值為零（√ ）房間溫度升高會使冰箱的制冷系數(shù)降低、耗電量增大（√ ）不管是否采用中間冷卻，多級壓縮都可少消耗功量（ × ）（√）絕熱節(jié)流前后工質(zhì)的焓值不變，所以絕熱節(jié)流并不能造成能質(zhì)下降（× ）在水蒸氣的h-s（√）向剛性絕熱容器緩慢充入理想氣體時，容器內(nèi)氣體溫度要升高（√ ）三、簡答題（每題6分，共30分）壓力是表壓力還是真空度？答：要用測得的入口空氣溫度、壓力及體積流量算出質(zhì)量流量。用U型管壓力計測得表壓力。一個門窗敞開的房間，若室內(nèi)空氣的壓力不變而溫度升高了，問室內(nèi)空氣的總熱力學(xué)能怎樣變化？比熱力學(xué)能又怎樣變化？答：室內(nèi)空氣的總熱力學(xué)能不變，比熱力學(xué)能增加。p-h說明各個過程是在哪個設(shè)備中完成的。答：1-22-33-44-1p-vT-s比的定義表達式。v p v 1

， 3， 4v p v2 2 3h-dhd如何變化?第6頁共8頁第第8頁共8頁答：濕空氣的加熱過程中焓h增加，含濕量d不變，相對濕度減小。四、計算題（三道題共50分）110分Airat100kPaand280Kiscompressedsteadilyto600kPaand400K.Themassflowratetheairis0.02kg/s,andaheatlossof16kJ/kgoccursduringtheprocess.Assumingthechangesinkineticandpotentialenergiesarenegligible,determinethenecessarypowerinputtothecompressor.Solution：Q

W

ME0 （SSSF）Then QWE E 0 ）s fi feW QH Hs i em[qcp e

T)]i0.02[161.004400280)] ）2.73kW）1kg℃、壓力。解：c0.716(22727)143.2kJkg 分）vsc

lnT20.716ln5000.366kJ(kgK) ）v T 3001pT143.23000.36633.4kJkg ）0 0空氣在一個縮放噴管中不可逆絕熱流動。若已知入口壓力，溫度為流速c1

可忽略不計，噴管的絕熱效率為0.95，背壓為0.1MPa，環(huán)境溫度為300K。T2與流速c2；0.95計算1kg解按題意故入口狀態(tài)可看作是該定熵流動的滯止狀態(tài)出口壓力p2pB0.1 MpapT T( 2p

kk

330(0.1)

1.411.4 2s 1 p11

0.4c22因 2 2 c22

TT1 2N 1c2 c2

TT2 2s

2s 1 2s則實際出口溫度T2

T 1 N

T )2s3300.95330227.5K ）2cT)p 1 2c 21004(330227.5)2cT)p 1 222kk12kk1R(TT)1 22

2

1.41.41

287.1330227.5453.9m/s ）kRT2出口音速a kRT22M c22 a2

1.4287.1227.5453.71.4287.1227.5302.4

302.4m/s空氣從入口狀態(tài)變化到超音速，在最小截面上必定已經(jīng)達到臨界狀態(tài)）2 2T Tcr 1

)330( )275Kk1 1.411若 T1N T1

TcrTcr,s

TT

330275則可逆定熵臨界溫度Tcr,s

T1

1 cr330N

0.95

272.1Kp pcr 1

T(cr,s)k