2025年華東理工大學(xué)工程熱力學(xué)考試復(fù)習(xí)題碩士

華東理工大學(xué)–第一學(xué)期《工程熱力學(xué)》課程期末考試試卷

A

.1開(kāi)課學(xué)院：機(jī)械與動(dòng)力工程，專業(yè)：過(guò)程04級(jí)考試形式：閉卷，所需時(shí)間120

分鐘考生姓名：

學(xué)號(hào)：

班級(jí)

任課教師

吳吁生

題序一二三四五六七總分得分

評(píng)卷人

一、填空題（共20分，每空格2分）

1.朗肯循環(huán)熱效率的高下取決于新蒸汽的_____焓h1_________、排氣的____焓h2__________以及排氣壓力下的飽和水的____焓h1’__________。

2.一切不可逆過(guò)程都是朝著使能量品質(zhì)

貶質(zhì)

的方向進(jìn)行的。

3.噴管外形的選擇取決于滯止壓力p0和背壓pb，當(dāng)pb≥pcr時(shí)選用

漸縮噴管。

4將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能的循環(huán)叫逆向循環(huán)。

5.相對(duì)濕度越小，濕球溫度計(jì)上水分蒸發(fā)得

快，干、濕球溫度計(jì)的溫差就大

。

6.水的臨界點(diǎn)：壓力pcr=

22.064

MPa，溫度Tcr=

647.14K。

二、（15分）

空氣在壓氣機(jī)中被壓縮。壓縮前空氣的參數(shù)為p1=0.1MPa，v1=0.845m3/kg；壓縮後的參數(shù)為p2=0.8MPa，v2=0.175m3/kg。設(shè)在壓縮過(guò)程中每公斤空氣的熱力學(xué)能增長(zhǎng)146.5kJ，同步向外放出熱量50kJ。壓氣機(jī)每分鐘產(chǎn)生壓縮空氣10kg。求：（1）壓縮過(guò)程中對(duì)每公斤空氣作的功；（2）每生產(chǎn)1kg壓縮空氣所需的功（技術(shù)功）；（3）帶動(dòng)此壓氣機(jī)所用電動(dòng)機(jī)的功率。

三、（10分）直徑為1m的球形剛性容器，抽氣後真空度為752.5mmHg(1)求容器內(nèi)絕對(duì)壓力為多少Pa；(2)若當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?.1MPa,求容器外表面受力為多少N？

四、（15分）某種理想氣體初態(tài)時(shí)p1=520kPa，V1=0.1419m3，經(jīng)放熱膨脹過(guò)程，終態(tài)的壓力p2=170kPa，V2=0.2744m3，過(guò)程中焓值變化H=-67.95kJ。已知該氣體的比定壓熱容Cp=5.20kJ/(kg·K)，且為定值，試求：（1）

熱力學(xué)能變化量U；（2）

比定容熱容Cv和氣體常數(shù)Rg。

五、（15分）一體積為0.15m3的儲(chǔ)氣罐，內(nèi)裝有P1=0.55Mpa，t1=38℃的氧氣。今對(duì)氧氣加熱，其溫度、壓力將升高。罐上裝有壓力控制閥，當(dāng)壓力超過(guò)0.7Mpa時(shí)閥門(mén)自動(dòng)打開(kāi)，放走部分氧氣，使罐中維持最大壓力0.7Mpa。問(wèn)當(dāng)罐中氧氣溫度為285℃時(shí)，對(duì)罐內(nèi)氧氣共加入了多少熱量？設(shè)氧氣的比熱容Cv=0.677kJ/(kg·K)、Cp=0.917kJ/(kg·K)。

六、（10分）m=1×106kg、溫度t=45℃的水向環(huán)境放熱，溫度減少到環(huán)境溫度t0=10℃，試確定其熱量火用Ex,Q和熱量火無(wú)An,Q。已知水的比熱容Cw=4.187kJ/(kg·K)。

七、（15分）設(shè)有一臺(tái)制冷機(jī)在－20℃和30℃的熱源間工作，若其吸熱為10kW，循環(huán)制冷系數(shù)是同溫限間逆向卡諾循環(huán)的75％，裝置所消耗的功率為4kW，假設(shè)按逆向卡諾循環(huán)計(jì)算，已知1冷噸＝3.86kJ/s，試求：（1）散熱量；（2）循環(huán)凈耗功量；（3）消耗制冷量（冷噸）。

試卷及答案首頁(yè)05-06(A)

05-06(B)06-07(A)06-07(B)華東理工大學(xué)–第一學(xué)期《工程熱力學(xué)》課程期末考試試卷

B

.1開(kāi)課學(xué)院：機(jī)械與動(dòng)力工程，專業(yè)：過(guò)程04級(jí)考試形式：閉卷，所需時(shí)間120

分鐘考生姓名：

學(xué)號(hào)：

班級(jí)

任課教師

吳吁生

題序一二三四五六七總分得分

評(píng)卷人

一、

填空題（共20分，每空格2分）1.抽汽回?zé)嵫h(huán)會(huì)使蒸汽動(dòng)力裝置系統(tǒng)熱經(jīng)濟(jì)性提高

。

2.工質(zhì)與外界的熱力互換

均為無(wú)限小的過(guò)程是準(zhǔn)平衡過(guò)程。

3.熱力學(xué)第一定律是

能量守恒與轉(zhuǎn)換定律

在熱現(xiàn)象上的應(yīng)用。

4.熱力學(xué)中的原則狀態(tài)定為：壓力p0=

1.01325×105

Pa，溫度T0=

273.15K。

5.單位物量的物體溫度升高1度所需的熱量叫

比熱容。

6.孤立系統(tǒng)的熵可以增大，或保持不變，但不也許減小。

7.噴管外形的選擇取決于滯止壓力p0和背壓pb，當(dāng)pb<pcr時(shí)選用

縮放

噴管。

二、（10分）

容器中的真空度pv=600mmHg,氣壓計(jì)上水銀柱高度為755mm,(1)求容器中的絕對(duì)壓力（以Mpa表達(dá)）(2)假如容器中的絕對(duì)壓力不變，而氣壓計(jì)上水銀柱高度為770mm，求此時(shí)真空表上的讀數(shù)（以mmHg表達(dá)）是多少？

三、（10分）在冬季，某加工車間每小時(shí)通過(guò)墻壁和玻璃等處損失熱量3×106kJ,車間中多種機(jī)床的總功率為375kW，且所有動(dòng)力最終變成了熱量。此外，室內(nèi)常常點(diǎn)著50盞100W的電燈。為使該車間溫度保持不變，問(wèn)每小時(shí)需此外加入多少熱量？

四、（15分）混合氣體各組分的摩爾分?jǐn)?shù)為xco2=0.4、xo2=0.4、xN2=0.2，混合氣體的溫度t＝50oC，表壓力pe＝0.04MPa,氣壓計(jì)上讀數(shù)為pb＝750mmHg。試求：（1）體積V＝4m3的混合氣體的質(zhì)量；（2）混合氣體在原則狀態(tài)下的體積。

五、（15分）3kg空氣，某種理想氣體初態(tài)時(shí)p1=1MPa，T1=900K，絕熱膨脹到p2=0.1Mpa。設(shè)比熱容為定值，Cv=718J/(kg·K),Cp=1005J/(kg·K)，絕熱指數(shù)k＝1.4，求：（1）

終態(tài)參數(shù)T2和v2；；（2）

過(guò)程功和技術(shù)功；（3）

U和H。

六、（15分）設(shè)工質(zhì)在TH=1000K的恒溫?zé)嵩春蚑L=300K的恒溫冷源間按循環(huán)a-b-c-d-a工作

(見(jiàn)圖1)，工質(zhì)從熱源吸熱和向冷源放熱都存在50K的溫差。（1）計(jì)算循環(huán)的熱效率；（2）設(shè)體系的最低溫度即環(huán)境溫度T0=300K，求熱源每供應(yīng)1000kJ熱量引起的火用損失I1和I2及總火用損失。

TABDCabTABDCabdTHT1T2TL圖1題六s

七、（15分）一逆向卡諾制冷循環(huán)，其性能系數(shù)為4，問(wèn)高溫?zé)嵩磁c低溫?zé)嵩礈囟戎仁嵌嗌?？若輸入功率?.5kW,試問(wèn)制冷量為多少冷噸？（已知1冷噸＝3.86kJ/s）

試卷及答案首頁(yè)05-06(A)

05-06(B)06-07(A)06-07(B)華東理工大學(xué)–第一學(xué)期《工程熱力學(xué)》課程期末考試試卷

B

.12開(kāi)課學(xué)院：機(jī)械與動(dòng)力工程，專業(yè)：過(guò)程03級(jí)考試形式：閉卷，所需時(shí)間120

分鐘考生姓名：

學(xué)號(hào)：

班級(jí)

任課教師

吳吁生

題序一二三四五六總分得分

評(píng)卷人

一、

填空題（共20分，每空格2分）

1.熱力學(xué)溫標(biāo)的基準(zhǔn)點(diǎn)采用水的三相點(diǎn)，并規(guī)定該點(diǎn)溫度為

273.16K。

2.工質(zhì)與外界的熱力互換

均為無(wú)限小的過(guò)程是準(zhǔn)平衡過(guò)程。

3.熱力學(xué)第一定律是能量守恒與轉(zhuǎn)換定律

在熱現(xiàn)象上的應(yīng)用。

4.熱力學(xué)中的原則狀態(tài)定為：壓力p0=

1.01325×105

Pa，溫度T0=

273.15K。5.單位物量的物體溫度升高1度所需的熱量叫

比熱容。

6.孤立系統(tǒng)的熵可以增大，或保持不變，但不也許減小。

二、（15分）

有一絕對(duì)真空的鋼瓶，當(dāng)閥門(mén)打開(kāi)時(shí)，在大氣壓力pb=1.013×105Pa的作用下，有體積為0.1m3的空氣輸入鋼瓶，求大氣對(duì)輸入鋼瓶的空氣所作的功。

三、（15分）空氣在壓氣機(jī)中被壓縮。壓縮前空氣的參數(shù)為p1=0.1MPa，v1=0.845m3/kg；壓縮後的參數(shù)為p2=0.8MPa，v2=0.175m3/kg。設(shè)在壓縮過(guò)程中每公斤空氣的熱力學(xué)能增長(zhǎng)146.5kJ，同步向外放出熱量50kJ。壓氣機(jī)每分鐘產(chǎn)生壓縮空氣10kg。求：（1）壓縮過(guò)程中對(duì)每公斤空氣作的功；（2）每生產(chǎn)1kg壓縮空氣所需的功（技術(shù)功）；（3）帶動(dòng)此壓氣機(jī)所用電動(dòng)機(jī)的功率。四、（15分）空氣以qm＝0.012kg/s的流速穩(wěn)定流過(guò)壓縮機(jī)，空氣按可逆絕熱壓縮，入口參數(shù)p1=0.102MPa，T1=305K；出口壓力p2=0.51MPa，然後進(jìn)入儲(chǔ)氣罐。比熱容取定值cp=1.004kJ/(kg·K)；；k=1.4。求：（1）1kg空氣的焓變h和熵變s。（2）該壓縮機(jī)的技術(shù)功。五、（20分）運(yùn)用逆向卡諾機(jī)作為熱泵向房間供熱，設(shè)室外溫度為－5℃，室內(nèi)溫度保持20℃。規(guī)定每小時(shí)向室內(nèi)供熱2.5×104kJ，試求：（1）每小時(shí)從室外吸取多少熱量？（2）此循環(huán)的供暖系數(shù)多大？

六、（15分）用管子輸送壓力為1MPa、溫度為300℃的水蒸氣，v＝0.258m3/kg。若管中容許的最大流速為100m/s，問(wèn)水蒸氣的質(zhì)量流量為1kg/h時(shí)管子直徑最小要多大？

試卷及答案首頁(yè)05-06(A)05-06(B)06-07(A)06-07(B)華東理工大學(xué)–第一學(xué)期《工程熱力學(xué)》課程期末考試試卷

A

.12開(kāi)課學(xué)院：機(jī)械與動(dòng)力工程，專業(yè)：過(guò)程03級(jí)考試形式：閉卷，所需時(shí)間120

分鐘考生姓名：

學(xué)號(hào)：

班級(jí)

任課教師

吳吁生

題序一二三四五六總分得分

評(píng)卷人

一、

填空題（共20分，每空格2分）

1.熱動(dòng)力裝置的工作可概括成為工質(zhì)從高溫?zé)嵩次崮?將其的一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，并把余下的一部分傳給低溫

熱源的過(guò)程。

2.一切不可逆過(guò)程都是朝著使能量品質(zhì)減少的方向進(jìn)行的。

3.將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能的循環(huán)叫逆循環(huán)。

4.相對(duì)濕度越小，濕球溫度計(jì)上水分蒸發(fā)得越快，干、濕球溫度計(jì)的溫差就越大。

5.水的臨界點(diǎn)：壓力pcr=

22.064MPa，溫度Tcr=

647.14K。

二、（15分）

已知新蒸汽流入汽輪機(jī)時(shí)的焓h1=3232kJ/kg,,流速Cf1=50m/s；乏汽流出汽輪機(jī)時(shí)的焓h2=2302kJ/kg,,流速Cf2=120m/s。

散熱損失和位能差可略去不計(jì)。試求每公斤蒸汽流經(jīng)汽輪機(jī)時(shí)對(duì)外界所作的功。

三、（15分）氣體在某一過(guò)程中吸取了50J的熱量，同步熱力學(xué)能增長(zhǎng)了84J，問(wèn)此過(guò)程是膨脹過(guò)程還是壓縮過(guò)程？對(duì)外作功是多少（J）？

四、（15分）空氣以qm＝0.012kg/s的流速穩(wěn)定流過(guò)壓縮機(jī)，空氣按定溫壓縮，入口參數(shù)p1=0.102MPa，T1=305K；出口壓力p2=0.51MPa，然後進(jìn)入儲(chǔ)氣罐。比熱容取定值cp=1.004kJ/(kg·K)；Rg=287