工程熱力學試卷B答案

南昌大學2009?2010學年第二學期期末考試試卷試卷編號：（B）卷課程編號：課程名稱： 工程熱力學考試形式: 閉卷適用班級:熱能081,082姓名：學號：班級：學院：機電工程專業(yè): 熱能與動力工程考試日期:題號一二三四五六七八九十總分累分人簽名題分10302040100得分考生注意事項：1、本試卷共企頁，請查看試卷中是否有缺頁或破損。如有立即舉手報告以便更換。2、考試結束后，考生不得將試卷、答題紙和草稿紙帶出考場。一、判斷題（每題1分，共10分。正確的打“J”，錯誤的打"X"）得分評閱人水蒸氣在定溫過程中溫度不變，則其熱力學能也不變。（x）熵增加的過程即為不可逆過程。（X）不存在400°C的液態(tài)水。（V）濕空氣的相對濕度越大，空氣中水蒸氣的含量就越大。（X）經(jīng)不可逆循環(huán)，系統(tǒng)與外界均無法恢復原狀態(tài)。（X）理想氣體只有取定比熱容，才能滿足邁耶公式c-c=R。（X）閉口絕熱系的熵不可能減少。（V）一切不可逆循環(huán)的熱效率門＜w/q。（X）循環(huán)凈功越大，則循環(huán)熱效率越大。（X）從熱力學角度看，用電加熱取暖比用煤燃燒取暖合理，因煤的不完全燃燒會帶來損失，而電能可100%地轉變?yōu)闊崃?。（X）

二、選擇題（每題3分，共30分。每個題目只有一個選項最符合題意，請將其序號填在括號內(nèi)）得分評閱人閉口系統(tǒng)經(jīng)歷一可逆變化過程，系統(tǒng)與外界交換功量10KJ，熱S-10KJ，則系統(tǒng)熵變。（B）A.大于0A.大于0B.小于0C.等于0D.無法確定可逆過程一定是（D）A-非平衡過程B.存在著損耗的準靜態(tài)過程C.等溫傳熱過程A-非平衡過程B.存在著損耗的準靜態(tài)過程C.等溫傳熱過程D.準靜態(tài)過程質量不可能改變的系統(tǒng)是（A閉口系統(tǒng)開口系統(tǒng)絕熱系統(tǒng)以上全部是閉口系統(tǒng)開口系統(tǒng)絕熱系統(tǒng)以上全部是4.在保溫良好，門窗密閉的房間內(nèi)啟動一臺打開門的冰箱經(jīng)過一段時間運行，則室溫將（B)A.降低B.升高C.不變D.不確定5.在不可逆過程中系統(tǒng)的熵（D）6.7.A.增大B.減少C.不變D.不確定q=c△T+j2pdv適用于4.在保溫良好，門窗密閉的房間內(nèi)啟動一臺打開門的冰箱經(jīng)過一段時間運行，則室溫將（B)A.降低B.升高C.不變D.不確定5.在不可逆過程中系統(tǒng)的熵（D）6.7.A.增大B.減少C.不變D.不確定q=c△T+j2pdv適用于(A.B.C.D.理想氣體、理想氣體、任意氣體、任意氣體、閉口系統(tǒng)、定比熱容、閉口系統(tǒng)、定比熱容、可逆過程閉口系統(tǒng)、任意過程閉口系統(tǒng)、濕空氣加熱，從狀態(tài)1變化到狀態(tài)2,A.9=9B.9<9C.可逆過程可逆過程其相對濕度(CD.8.某理想氣體自狀態(tài)1經(jīng)歷可逆多變過程到達狀態(tài)2,其溫度下降、熵增大，8.則氣體（B）壓力升高、比體積增大、對外做正功、多變指數(shù)n為正;壓力降低、比體積增大、對外做正功、多變指數(shù)n為正;

壓力降低、比體積減小、對外做負功、多變指數(shù)n為正；;壓力升高、比體積減小、對外做負功、多變指數(shù)n為負；未飽和濕空氣是指（A）濕空氣中水蒸氣的分壓力小于與十球溫度相對應的水蒸氣飽和壓力的空氣；濕空氣中水蒸氣的分壓力小于與濕球溫度相對應的水蒸氣飽和壓力的空氣；濕空氣的壓力達到與干球溫度相對應的水蒸氣飽和壓力的空氣；濕空氣的壓力小于與濕球溫度相對應的水蒸氣飽和壓力的空氣。有位發(fā)明家聲稱他設計了一種機器，當這臺機器完成一個循環(huán)時，可以從單一熱源吸收1000KJ的熱，并輸出1200KJ的功，這臺熱機（C）違反了熱力學第一定律違反了熱力學第二定律違反了熱力學第一定律和熱力學第二定律即不違反熱力學第一定律也不違反熱力學第二定律三、簡答及作圖題（每題10分，共20分）得分評閱人某理想氣體經(jīng)歷如圖所示過程1—2，請在圖上用面積表示所耗過程功w。并簡要說明理由。a bc答：過點2做等容線，過點1做等溫線則有：a bcw=q-Au=q-c(T-T)n nv2 1=q-c(T-T)=q-qnv2 1' n v,1'—2=1-2-1'-a-b-c-1面積(5分)S（5分）

試將滿足以下要求的多變過程在p-v圖和T-s圖上表示出來（先標出四個基本熱力過程，畫出滿足要求的一個過程即可）。工質壓縮、放熱，且升溫。答：（5分）四、計算題（40分）得分評閱人1.用一臺水泵將井水從6m深的井里泵到比地面高30m的水塔中，水流量為25m3/h，水泵耗功是12kW。冬天井水溫度為3.5°C,為防止冬天結冰，要求進入水塔的水溫不低于4°C。整個系統(tǒng)及管道均包有一定厚度的保溫材料，問是否有必要在管道中設置加熱器？如有必要的話需加入多少熱量？（設管道中水進、出口動能差可忽略不計；水的比熱容取定值Cp=4.187kJ/（kg?K）且水的焓差△h=CP為，水的密度取1000kg/m）。（15分）

解：根據(jù)熱力學第一定律。=一二〔?！埂T「）一"區(qū)3—三）+明/八、-- - （5分）因可忽略管道中水進出口的動能差0二徵+加g（Ez—E]）+町=m[cp（弓一烏）+g（q—林）]+吒=25x1000k知hx[4.187kJ/（kgK）x（4-3.5）°C-F9.81iiVs2x（30+6）nixlO-3]-12kJ/sx3600s=1.8xl03kJ（10分）2.有一臺可逆機經(jīng)歷了定容加熱1一2,等熵膨脹2—3和等壓放熱3—1后完成一個循環(huán)。假定工質為理想氣體，其等熵指數(shù)為k,循環(huán)點的溫度T1、T2、T3已矢口。試在p—v圖和T—s圖上表示出該循環(huán)，并寫出循環(huán)熱效率的計算式。（10分）依題意，循環(huán)的p—依題意，循環(huán)的p—v圖和T—s圖如上圖所示。qc(T-T) k(T-T)門=1-~=1-—3=1-——3(5分)tqc(T-T) (T-T)(5分)1 V2 1 2 1

3、用電爐加熱2kg空氣，使其溫度從20°C定壓升高到90°C，試求電爐提供的能量和加熱過程引起的做功能力損失，并將做功能力損失表示在T-S圖上。（空氣的比定壓熱容C=1.004kJ/(kgK)(壓熱容C=1.004kJ/(kgK)(15分)"解：Q=mc(T-T)=2x1.004x