热工基础_考题和答案

热工基础试卷

一、填空题(每小题分,共分)

1、火电厂中将热能转化为机械能的媒介物质叫______________。答案:工质

2、气体分子之间不存在引力,分子本身不占有体积的气体叫做____________气体。答案:理想

3、动能与物体的_______和______有关,重力位能与物体的__________和________有关。答案:质量速度质量所处高度

4、表压力是气体的____________与_________的差值。答案:绝对压力大气压力

5、若给工质加入热量,工质的熵__________,这时工质是______热的,熵增为__________。答案:增加吸正值

6、气体压力不变时,比容与温度成__________。答案:正比

7、p-v图中状态变化过程线下的面积大小即表示__________的大小,所以p=v图实质上也是________图。答案:功示功

8、对于单位质量的工质,热力学第一定律可表示为q=△u+ω,其中q表示_______,△u表示________________,ω表示______________。

答案:外界加给工质的热量工质内能的增量工质对外所做的功9、从卡诺循环可得出,卡诺循环热效率只由高温热源与低温热源的_______________而定,提高其热效率的根本途径是提高

_______________,降低________________。答案:温度T1 T2

10、凝结必定是发生于___ _____或___ ____汽态物质的饱和温度。答案:等于低于

11、水蒸汽焓熵图,横坐标为_________ _,纵坐标为__________;焓熵图上有等________线、等______线以及等________线;

在饱和水线和干饱蒸汽线下部为湿蒸汽区,湿蒸汽区还有等__________线。答案:熵焓压温容干度12、锅炉参数由低压到中压,由中压到高压,每千克工质的预热热与过热热所占总吸热量的比例是逐步____________的,而汽化潜热是逐步___________的。答案:增加减小

13、蒸汽流经喷管的过程中因流速很大,时间很短,可看作绝热过程,这一过程在焓熵图上是_________过程。答案:等熵

14、P1为蒸汽进入渐缩喷管的压力,P2为蒸汽流出喷管时的压力,当P1保持不变时,降低P2,此时通过喷管流量随P2^降低而________;但当P^X2^J降低一定值时,不管其P^X2^J怎样减小,喷管出口截面压力、流速、流量均保持不变,这时喷管产生了____________现象,这时在渐缩喷管出口处对应的压力,称为____________压力。答案:增大临界临界15、蒸汽在喷管出口压力高于临界压力时,应使用______________喷管,当喷管出口压力低于临界压力时,应使用____________喷管。

答案:渐缩缩放16、工质在热力设备中不断进行_______,_______,_______,_______等过程,这些简单的热力过程组成朗肯循环。

答案:定压吸热绝热膨胀等温等压放热绝热压缩17、当蒸汽初温和初压保持不变,排汽压力升高,循环热效率______________,排汽压力降低,循环热效率___________。

答案:降低提高18、采用中间再热循环的作用主要是为了_______________,目前也作为_________的一种手段。

答案:提高排汽干度提高循环热效率19、采用回热循环以后,进入凝汽器的蒸汽流量____________,使冷源损失___________,同时凝汽器热负荷_______,换热面可_________。

答案:减少降低减少减少

20、将汽轮机具有一定压力的排汽全部供给热用户,这种供热方式称___________供热方式。答案:背压式

21、依靠电磁波来传递热量的现象叫____________。答案:热辐射

22、表明材料导热性能的主要物理量是_____________。答案:导热系数

23、减小导热热阻通常可采用__________壁厚,__________导热系数。答案:减小增大

24、流动的流体与固体壁面接触时,液体与壁面之间进行的热量传递过程称为________,简称___________。答案:对流换热放热

25、水的沸腾换系数a随着水和壁面间温差的增大而__________,且与水的压力有关,水压力越高,沸腾换热系数__________。

答案:增大越大

26、当蒸汽中含有空气时,空气附在冷却面上影响蒸汽通过,使热阻_______,水蒸汽凝结换热显著___________。答案:增大削弱

27、流体内部温度不同时,温度较高的流体密度________而上升,附近温度较低的流体密度_______而流过来补充,形成自由运动换热。

答案:较小较大

28、一般情况下,落在物体上的辐射能总是部分被_____,部分地被_____,另一部分则穿透该物体。答案:吸收反射

29、当落在物体上的辐射能全部被吸收,这种物体称为___________。答案:绝对黑体

30、任何物体随时都在不停地向周围空间______辐射能,同时也在不断地_________辐射能,从而构成了辐射换热,当物体与周围物体温度相等时,则物体__________和___________的辐射能相等,即此时物体处于热平衡状态。答案:放出吸收吸收放出

31、传热过程中,换热系数a1与a2相差较大时,要增强传热,应设法增加______________的换热系数比较有效。答案:较小

32、表面式换热器冷、热液体又流是是指冷、热液体在___________方向作______流动。混合流是________、_________和__________的组合。答案:相互垂直交叉顺流逆流叉流33、锅炉对流受热面传热过程的特点之一就是热阻主要在__________侧及其_______热阻上,因此锅炉对流受热面为增强传热,常用增大_____流速,同时注意常清除管壁上的积灰。

答案:烟气灰垢烟气34、汽轮机凝汽器及冷油器这些换热器,_______的热阻对传热影响很大,因此为增强传热,应经常_________。

答案:管内水垢清洗管内水垢35、一切物体随时都在向外放射_________,而且也在不断地吸收其它物体的___________。

答案:辐射能辐射能36、P1为蒸汽进入渐缩喷管的压力，P2为蒸汽流出喷管时的压力，当P1保持不变时，降低P2，此时通过喷管流量随P2降低而

____________；

但当P2降低到一定值时，不管其P2怎样减少喷管出口截面压力，流速流量均保持不变，这时喷管产生了___________现象，这时在渐缩喷管出口处对应的压力，称为____________压力。

答案:增大临界缩放二、选择题(每小题分,共分)

1、下列单位中属于压力单位的是:( )

a.焦尔

b.牛顿·米

c.牛顿/米2

答案:c

2、关于内能下列说法正确的是:( )

a.只与气体的温度有关

b.与气体的温度和分子之间的位能有关

c.与气体压力和比容有关

答案:b

3、某可逆过程中物体对外做了功,而熵没变,则此过程:( )

a.工质吸收了热

b.工质放出了热

c.工质既设吸热又没放热

答案:c

4、容器中有两种气体,分压力分别为p1,p2,混合压力为p,则下列关系正确的是:( )

a.p1=p2=p

b.p=p1+p2

c.p＜p1+p2

答案:b

5、混合气体中组成气体分容积是指:

a.在混合气体温度和混合气体压力下该气体所占的容积

b.在混合气体温度与该气体分压力时该气体所占的容积

c.以上说法都不对

答案:a

6、下面关系正确的是:( )

a.T2-T1=t2-t1

b.T2-T1＜t2-t1

c.T2-T1＞t2-t1

答案:a

7、理想气体温度不变,压力与比容度的变化规律是:( )

a.p1v1=p2v2

p1p2

b.──=──

v1v2

c.p1v2=p2v2

答案:a

8、理想气体比容不变时,压力与温度的变化规律是:( )

a.p1T1=p2T2

p1p2

b.──=──

T1T2

p1T1

c.──=──

T2P2

答案:b

9、下图中T-S图中,1-2过程表示:( )

a.气体吸热

b.气体放热

c.气体与外界无热量交换

答案:a

10、下图中,1-2过程对外界做功的是:( )

答案:b

11、某一过程加入的热量等于工质的焓差,该过程是:( )

a.等容过程

b.等温过程

c.等压过程

答案:c

12、定压条件下物质从液态变为汽态:( )

a.需吸热

b.放热

c.不一定吸热或放热

答案:a

13、将一某压力下的干饱和蒸汽变为湿饱和蒸汽,可采用:( )

a.加热

b.升压

c.降压

答案:b

14、焓熵图上湿蒸汽区查找水蒸汽状态点,采用:( )

a.等压线与等温线交点

b.等压线与等干度线的交点

c.饱和线与等压线或等温线交点

答案:b

15、随着蒸汽压力的升高,在水蒸汽焓熵图上,饱和水和干饱和蒸汽两点之间的距离:( )

a.缩短

b.伸长

c.不变

答案:a

16、湿蒸汽比容v x的计算式是:

a.v x=(1-x)v"+xv

b.v x(1-x)v+xv"

c.v x=xv

答案:b

17、下图中,A,C点是:( )

a.等压点

b.等温点

c.等焓点

答案:b

18、下图中,A,D点是:( )

a.等压点

b.等温点

c.等熵点

答案:c

19、蒸汽在喷管中流动时,蒸汽参数变化规律为:( )

a.p2＜p1,t2＜t1,c2＜c1

b.p2＜p1,t2＜t1,c2＞c1

c.p2＜p1,t2＞t1,c2＞c1

答案:b

20、从喷管连续流动方程式mv=fc中可看出,如果v增加的速率小于c增加的速率,则应用:( )

a.等截面喷管

b.渐扩喷管

c.渐缩喷管

答案:c

21、蒸汽流经喷管时,喷管前蒸汽压力保持恒定,则通过喷管的蒸汽流量:( )

a.随喷管后压力降低一直可增大

b.随喷管后压力降低一直可减小

c.随喷管后压力降低增大,但增大至一定值后保持不变

答案:c

22、d达到临界状态的喷管流动,在缩放喷管的渐扩部分:( )

a.压力下降、流速升高

b.压力上升、流速降低

c.压力不变、流速升高

答案:a

23、工质经节流后: ( )

a.压力降低,温度降低,熵增加

b.压力降低,温度不变,熵增加

c.压力降低,温度升高,熵增加

答案:a

24、蒸汽节流前后焓值不变,若在喷管中膨胀至同一压力后,则节流后的绝热焓降与节流前的绝是热焓降相比:( )

a.焓降减小

b.焓降不变

c.焓降增加

答案:a

25、下图中,123456781热力循环属于:( )

a.卡诺循环

b.朗肯循环

c.中间再热循环

d.回热循环

答案:c

26、:朗肯循环热效率计算公式:( )

i1-i1

a.ηr=────

i1-i2

i1-i2

b.ηr=────

i1-i2

i1-i1

c.ηr=────

i1-i2

i1-i2

d.ηr=────

i1-i1

答案:b

27、3600

朗肯循环汽耗率公式d=───中,i1i与2分别表示:( )

i1-i2

a.汽轮机进汽焓与排汽焓

b.锅炉过热器出口焓与省煤器入口焓

c.汽轮机排汽焓与凝结水焓

答案:a

28、提高循环热效率的合理方法:( )

a.提高蒸汽初压初温,降低排汽压力

b.提高新蒸汽汽温度,降低初压,降低排汽压力

c.提高新蒸汽初压,初温,提高排汽压力

答案:a

29、采用中间再热循环后,汽轮机末级湿度:( )

a.增加

b.减小

c.不变

答案:b

30、采用回热循环可能使:( )

a.汽耗率降低、热效率升高

b.排汽干度提高,末级叶片寿命提高

c.凝汽器面积增大

答案:b

31、导热基本公式正确的是:( )

t1-t2

a.Q=λ·───·F

δ

δ

b.Q=λ·───·F

t1-t2

t1-t2

c.Q=λ·────·

δ·F

答案:a

32、发电厂管道敷设保温,此时管道导热热阻:( )

a.增加

b.减小

c.不变

答案:a

33、在维持导热量不变的情况下,要使导热温差减小,应使导热热阻:( )

a.增大

b.减小

c.不变

答案:b

34、减小导热热阻的有效方法是:( )

a.减小导热系数,减小壁厚

b.增加导热系数,减少壁厚

c.减小导热系数,增大增厚

答案:b

35、下图中,两壁面导热量:( )

a.q A=q B

b.q A＞q B cq A＜q B.

答案:a

36、一过热蒸汽管道,由于某种原因,使管道散热量增加,此时,管道内、外壁温差:( )

a.增加

b.不变

c.减小

答案:a

37、对流换热系数超越大,对流换热的热阻:( )

a.越大

b.越小

c.与换热系数无关

答案:b

38、同种流体中,有物态变化时换热与无物态变化时换热相比较:( )

a.有物态变化时换热强烈

b.无物态变化时换强烈

c.只要流体相同,有无物态变化与换热强弱无关

答案:a

39、流体流态对传热强弱的影响,当流态由层流变为紊流时,流体与壁面间换热强弱:( )

a.不变

b.增大

c.减小

答案:b

40、流体在管外横向流经管簇,管簇错列顺列相比较,流体与管道间对流换热系数:( )

a.顺列时换热系数大

b.错列时换热系数大

c.顺列与错列换热系数数相同

答案:b

41、水的沸腾换热系数,泡态沸腾与膜态沸腾相比较:( )

a.泡态换热系数大

b.膜态换热系数大

c.沸腾换热系数与膜态、泡态无关

答案:a

42、落到物体上的辐射能部分被吸收,部分被反射,另一部分则穿透该物体,吸收率、反射率和穿透率之和:( )

a.大于1

b.等于1

c.小于1

答案:b

43、表明物体吸收辐射能能力的量是:( )

a.反射率

b.穿透率

c.黑度

答案:c

44、绝对黑体辐射力与其绝对温度成:( )

a.平方关系

b.立方关系

c.四次方关系

答案:c

45、一切物体的辐射力与同温度下黑体的辐射力相比:( )

a.大于黑体辐射力

b.等于黑体辐射力

c.小于黑体辐射力

答案:c

46、炉膛内火焰与水冷壁间的换热:( )

a.吸热能力大

b.吸热能力小

c.辐射能力与吸收能力无关

答案:c

47、锅炉过热器的传热过程中,烟气对过热器管外壁的传热是通过以下传共同作用实现的:( )

a.对流换热与导热

b.对流换热与辐射

c.辐射与导热

答案:b

48、平壁一侧流体对壁面换热系数为a1,另一侧流体对壁面换热系数为a2,平壁厚为δ,导热系数为λ,则这一传热过程热阻为:( )

δ

a.a1+──+a2

λ

1

b.─────────

1 δ 1

───+──+───

a1λa2

1 δ 1

c.───+──+───

a1λa2

答案:c

49、汽轮机凝汽器、冷油器中传热热阻较大的是:( )

a.管外介质对管壁热阻

b.管内水垢热阻

c.管内介质对内壁

答案:b

三、判断题(每小题分,共分)

1、功与能是同一个意思,其单位都相同。( )

答案:×

2、热量与热能的单位相同,其含义也相同。( )

答案:×

3、下落过程的物体,其位能一定是减小的。( )

答案:√

4、物体温度越高,其热量越多。( )

答案:×

5、容器内绝对压力低于大气压力时,p绝=p表+B。( )

答案:×

6、由于状态参数温度下T是表示物体的冷热程度,所以热量也是状态参数。( )

答案:×

7、一定质量的工质其比容不发生变化,则工质不对外做功,其压力也不会降低。( ) 答案:×

8、绝热过程因工质与外界无热量交换,故工质温度也不会发生变化。( )

答案:×

9、根据能量转化与守恒定律,工质从热源吸收的热量,可以全部转化为功。( )

答案:×

10、热效率是评价循环热功转换效果的主要指标。( )

答案:√

11、饱和水蒸汽压力发生变化,其干度不会发生变化。( )

答案:×

12、凝结必定发生在温度低于或等于气态物质的饱和温度时。( )

13、定压条件下,对饱和水加热,其温度为一定值,原因是加入的热量用来克服外力使体积膨胀作功。( )

答案:×

14、水蒸汽焓熵图上,随着压力的增大,相应的饱和水和饱和水蒸汽两点之间的距离逐渐缩短,两条界限曲线就逐渐接近。( )

答案:√

15、蒸汽通过喷嘴后,其部分热能将转化为动能。( )

答案:√

16、蒸汽通过喷管流动,向外输送了机械功。

答案:×

17、mv

从喷管流动连续方程式f=──中,

c

因喷管中流动的流体速度c是增加的,所以喷管截面面积f应减小。( )

答案:×

18、只要采用缩放喷管,则喷管出口流速就可大于临界速度。( )

答案:×

19、从关系式m=f·c/v中知,

在缩放喷管的渐扩部分,f、c均增大,故m也增大

答案:×

20、朗肯循环就是工质在热力设备中不断进行等压吸热、绝热膨胀、等压放热、绝热压缩等四个过程,使热能不断转变为机械能。( ) 答案:√

21、蒸汽在汽轮机内绝热膨胀,压力降低,比容增大,熵减小。( )

答案:×

22、采用给水回热循环后,由于汽轮机的热效率增大,所以汽轮机的汽耗率将降低。( )

答案:×

23、为提高朗肯循环的热效率,在初温和乏汽压力保持不变的条件下,初压提高,则热效率增大,排汽干度也随之提高。( )

答案:×

24、采用中间再热循环不但可以提高循环效率,而且可以提高汽轮机乏汽干度。( )

答案:√

25、当给水温度在某一值使回热循环的热效率最低时,则此给水温度称为热力学上的最佳给水温度。( )

答案:×

26、中间抽汽式供热系统可解决背压式供热系统供热不能满足供电的矛盾。( )

答案:√

27、材料导热系数因材质不同而不同。( )

答案:√

28、发电厂高温管道保温减小了导热热阻。( )

答案:×

29、导热系数越大,材料导热能力也就越强。( )

30、对相同的导热温差层,导热热阻增大,使导热热量增加。( )

答案:×

31、受热面结垢后,影响了传热效果,故传热量减小,传热温差也减小。( )

答案:×

32、为了减少管道散热,可采用选用导热系数大的材料作保温材料,同时增加保温层厚度。( )

答案:×

33、通过壁面的导热量与平壁两表面的温差成正比,而与热阻成反比。( )

答案:√

34、对流换热系数与流体的种类有关,与流态无关。( )

答案:×

35、对流换热系数越大,其它条件不变时,对流换热量也增大。

答案:√

36、流体处于层流运动时,由于流体分层流动,热量传递是依靠导热进行的,所以层流换热要比紊流换热弱。( )

答案:√

37、沸腾换热的主要特点是水内部不断产生汽泡,因汽态换热系数比液态换热系数小,故沸腾换热系数因存在汽泡而减小。( ) 答案:×

38、水的沸腾换热系数与水的压力有关,压力越高,沸腾换热系数越大。( )

答案:√

39、当水蒸汽和高于蒸汽压力所对应饱和温度的冷壁面接触时,会发生凝结换热。( )

答案:×

40、蒸汽中含有不凝结所体时,不凝结气体会在冷却面上影响蒸汽通过,造成很大热阻,从而使水蒸汽凝结换热显著削弱。( ) 答案:√

41、绝对黑体的反射率和吸收率均为零。( )

答案:×

42、物体的黑度在数值上等于同温度下物体的吸收率。( )

答案:√

43、物体吸收能力越强,其辐射能力就越弱。( )

答案:×

44、实践证明,遮热板应选用黑度较小的材料。( )

答案:√

45、气体辐射的特点之一是对辐射线的波长有选择性。( )

答案:√

46、锅炉烟道中烟气对对流过热器外壁面的换热是对流换热和辐射换热同时起作用的。( )

答案:√

47、锅炉炉膛中烟气对水冷壁的换热主要以对流为主。( )

答案:×

48、传热系数越大,即传热总热阻越大。( )

49、流体通过单层平壁传热时的传热总热阻等于固体壁两侧流体换热热阻之和。( )

答案:√

50、削弱传热的方法常有增加绝热层以减小导热热阻,设法减小设备外表面与空气间总换热系数等。( )

答案:×

四、问答题(每小题分,共分)

1、容积功,流动功,技术功和轴功间有何区别与联系?

答案:答:容积功ω=∫12pdv,是由于工质体积变化所做的功。流动功pv是工质通过控制面时带入控制体的功,它是流动工质的流动能。轴功w1是从热式设备上所能传出的技术上可被利用的外功,对转动机械而言是指转动机械输出的功。

技术功则是工质流动的动能,重力势能的变化及轴功ωs三项之和的总称,即

1

ωι= ──(c22-c12)+g(z2-z1)+ωs

2

它们之间的联系为:可逆变化时:ω1=∫12pdv-(p2v2-p1v1)

2、热力学第一定律说明了什么问题?其表达式是怎样的?

答案:答:热力学第一定律说明热机把工质的热能转变为机械能,必须符合能量转换和守恒定律,即在转换中能的总量保持不变。

热力学第一定律表达式为:q=△u+ω。

3、p-v图与T-S图是怎样组成的?有何用处?

答案:答:p-v图横坐标为比容,纵坐标为压力,p-v图中状态变化过程线下的面积大小

表示功的大小;p-v图实质上也就是示功图。T-S图横坐标为熵,纵坐标为绝对温度,

T-S图中状态变化过程线下的面积大小表示热能的变化量即为热量,T-S图实质上也就是示热图。

4、为什么高压热水放到低压容器,热水会部分地变化蒸汽?举例说明。

答案:答:高压热水温度较高,放到低压容器,如果低压容器压力所对应的饱和温度小于高压热水温度,则高压热水放到低压容器后,成为饱和水,温度为低压容器压力下的饱和温度,

高压热水温度降低放出热量使热水部分变为蒸汽,锅炉排扩容器就是利用了这一大原理。

5、同一温度下,工质比容v＜v,说明工质的压力高于还是低于p饱,如果v＞v,压力p＜p饱,工质处于什么状态?

答案:答:同温度下,工质的比容v＜v,说明工质的压力高于p饱。如果v＞v",压力p＜p饱,工质处于过热状态。

6、什么是临界压力?临界流速与最大流量?它们是如何确定的?

答案:答:保持蒸汽进入喷管时的压力不变,逐步减小喷管后部空间压力时,喷管出口流速逐渐变大,当喷管出口压力降到一定值时,不管后部空间压力再怎样减小,喷管出口截面压力始终保持不变。流速、流量因随

喷管出口截面压力而定所以也到某一值保持不变,这说是在渐缩喷管中产生了临界现象。这个在渐缩喷管出口处的最小压力称为临界压力。此时流量为最大流量,喷管出口处流速就是临界流速。临界压力

p临对过热蒸汽为0.546p1。临界流速

f喉c临

c临=1.414。最大流量m最大= ─────

v临

7、为什么蒸汽动力设备不采用卡诺循环而采用朗肯循环?

答案:答:蒸汽动力设备如采用卡诺循环,则它仅限于应用饱和蒸汽,这样,上限的加热温度T1受限于蒸汽的饱和温度,下限温度又受限于环境温度,故可利用温差不大,

卡诺循环理论效率仍不高,且在饱和蒸汽膨胀做功的末期,湿蒸汽中所含水分很多,对高速工作的蒸汽轮机很不利。在冷却终了时湿蒸汽比容甚大,需用较大的压缩机,

从而消耗的压缩功很大,故实际蒸汽动力设备不采用卡诺循环而用朗肯循环。

8、蒸汽初压、初温、终压的改变对朗肯循环热效率有何影响?

答案:答:当蒸汽初压p1和排汽压力p2保持不变,提高蒸汽的初温度t1,使热效率η朗增大。当蒸汽初温t1和排汽压

力p2保持不变,提高初压p1,使热效率η朗增大。但热效率提高的速度随初压p1的不断提高而减慢。当蒸汽初

温t1和初压p1保持不变,降低排汽压力p2,使热效率η朗增大。

9、什么叫供热循环?为什么采用供热循环能提高经济性?

答案:答:既供电又供热的循环称为供热循环或称热电合供循环。采用热电合供循环把汽轮机排汽或中间抽汽直接或间接地应用于工业、农业和生活中,

这部分蒸汽的热量被全部利用。这样,减少了这部分蒸汽进入凝汽器放出汽化热,使冷源损失减少,从而使循环经济性提高。

10、如果已测得二层壁中各层壁面温度t1、t2、t3分别为600℃、500℃、200℃,试由式

t1-t2

q=───分析哪一层热阻大?

δ

──

λ

答案: t1-t2

答:由导热公式q=───

δ

──

λ

可知:通过各层的q相等时,则温差小时热阻也较小。第一层壁面温差:△t1=600-500=100℃,第二层△t2=500-200=300℃,因为△t1＜△t2,所以第一层热阻比较小,第二层热阻大。

11、分别以水冷壁和炉墙为例,说明增强和削弱传热,可采取哪些措施?

答案:答:锅炉水冷壁需增强导热,必须减少其导热热阻。水冷壁管内结垢、管外积灰均使导热热阻增加,所以锅炉对给水品质有一定要求,防止管内结垢。

对管对积灰垢,运行人员每班要定期吹灰,保证受热面清洁。锅炉炉墙选用导热系数较小的绝热材料,并适当增加厚度以增大热阻,削弱换热, 减少对外热损失。

12、影响凝结换热的因素有唧些?

答案:答:影响凝结换热的因素有:蒸汽中是否含不凝结气体,蒸汽中含不凝结气体将显著削弱凝结换热;蒸汽流动速度和方向,蒸汽流速大,流动方向与水膜流动方向相同时,会使水膜减薄热阻减小,

凝结换热增强;冷却表面情况,冷却表面粗糙不平会使凝结水膜阻力增加,水膜厚度增加,热阻增大,凝结换热系数削弱;冷却面排列方式,横向布置比竖向布置凝结换热系数大,多排管子叉排换

热系数大,辐排居中,顺排换热系数小。

13、物体的黑度与吸收率间有何关系?黑度大小与辐射力又有何关系?

答案:答:物体黑度表明了物体接近于黑体程度,实际物体黑度小于1,对于不同的物体,黑度差别很大。通常物体的黑度与物体的材料、温度和它的表面状况有关。

粗糙和氧化的表面一般黑度大一些。物体的黑度在数值上等于同温度下物体的吸收率。物体黑度越大,吸收能力越强,其辐射能力也越强。

14、气体辐射与固体辐射有何不同?

答案:答:气体辐射与固体辐射相比、具有以下特点:

(1)气体的辐射与气体的分子结构及性质有关,单原子和某些双原子气体对热辐射线是透明体,辐射力与吸收率等于零。

而三原子及多原子气体具有相当大的辐射力和吸收能力。

(2)气体的辐射和吸收,对热辐射线的波长有选择性。

(3)气体辐射和吸收是在整个容积中进行的。

15、什么是传热过程?试举例说明。

答案:答:一种流体通过固体壁面将热量传给另一种流体的过程叫传热过程。如锅炉水冷壁管外是高温火焰,管内是被加热流体,热量通过

管壁由火焰传给水。

五、计算题(每小题分,共分)

1、某容器容积为0.06立方米,储有0.72千克的空气,求气体的比容是多少?如再向该容器充入0.18千克空气,气体比容变为多少?

答案:已知:V1=0.06米3

m1=0.72千克

m2=0.72+0.18=0.90千克

求:v2=? v2=?

V 0.06

解:v1=──=───=0.083米3/千克

m10.72

V 0.06

v2=──=───=0.067米3/千克

m20.90

答:气体比容为0.083米3/千克, 如再向该容充入0.18千克空气后,气体比容变为0.067米3/千克。

2、有一容器有0.07立方米的气体,其压力为0.3兆帕,当温度不变,容积减小到0.01立方米,其压力上升到多少?(题中压力为绝对压力)

答案:已知:V1=0.07米3

P1=0.3兆帕

V2=0.01米3

求:P2=?

解:该过程是等温过程,所以P1V1=P2V2

P1V10.3×0.07

则:P2=───=────=2.1兆帕

V20.01

答:压力上升到2.1兆帕。

3、一热机产生1.5千瓦功率,其热效率为0.24,问热机每小时吸收多少千焦的热量?放出热量与吸收热量之比为多少?

所做的功与放出热量之比又为多少?

答案:已知:N=1.5千瓦

η=0.24

τ=1小时=3600秒

Q2W

求:Q1=? ───=? ───=?

Q1Q2

解:W=Nτ=1.5×3600=5400千焦

W

因为:η=───

Q1

W 5400

所以: Q1=──=───=22500千焦

η0.24

Q2=Q1-W=22500-5400=17100千焦

Q117100

---=---=0.76

Q22500

W 5400

──=───=0.3158

Q217100

答:热机每小时吸收22500千焦热量。放出热与吸收热之比为0.76。作功与放出热之比为0.3158。

4、发电机所发出的功率为6000KW,发电机效率95%,试求为了维持发电机正常运行所必须的冷却空气的流量。假定发电机热损失全部换成热量,车间定温20℃,

空气的终温不冷超过55℃,空气定压比热取C p=1KJ/kg·K。

答案:已知:N=6000KW

η=95%

t1=20℃

t2=55℃

c p=1KJ/kgK

求:冷却空气的流量m=?

解:根据题意:单位时间发电机放热量等于m流量的空气的吸热量

即:

N

-·(1-η)=mCp(t2-t1)

η

N·η6000×0.95

∴m=───────=──────=162.87kg/s

η·Cp·(t2-t1) 1×(55-20)

答:所需冷却空气流量为162.87千克每秒。

5、若1千克蒸汽在锅炉中吸热q1=2512千焦/千克,在凝汽器中放热q2=2093千焦/千克,问蒸汽在汽轮机内做功为多少?

当蒸汽流量为440吨/小时,如果做的功全部用来发电,问每天发多少电?

答案:已知:q1=2152千焦/千克

q2=2093千焦/千克

D=440吨/小时

求:ω=? W=?

解:ω=q1-q2=2512-2093=419千焦/千克

24×440×1000×419

W=24Dω/3600=──────────

3600

=1229066.67千瓦·时

答:蒸汽在汽轮机内作功为419千焦/公斤。蒸汽流量为440吨/小时,作的功全用来发电,每天发电量为1229066.67千瓦·时。

6、某背压式汽轮机功率为6000千瓦,汽轮机排汽焓i2=2173千焦/千克,其蒸汽用于生产,凝结水在饱和温度下回入锅炉,其焓值i2=556.34千焦/千克。汽轮机新蒸汽焓为i1=3299.2千焦/千克,

求每小时的汽耗量及电能生产与供热的比例。

答案:已知:N=6000千瓦

i2=2713千焦/千克

i2=556.34千焦/千克

i1=3299.2千焦/千克

求:D=?

3600 3600

解:d=────=───────=6.14千克/千瓦·小时

i1-i23299.2-2713

每小时耗汽量D=dN=6.14×6000=36847.49公斤/小时=36.847吨/小时

用于电能生产的热耗量q电:

q电=i1-i2=3299.2-2713=586.2千焦/千克

用于供热的热耗量q供:

q供=i2-i2=2713-556.34=2156.7千焦/千克

q电586.2

────=────=27.18%

q供2156.7

答:每小时汽耗量为36.847吨/小时,电能生产与供热比例为27.18%。

7、一台锅炉的炉墙由三层材料叠合面成。最里面是耐火粘土砖,厚115毫米,其导热系数为1.16瓦特/米·℃;中间是B级硅藻土,厚125毫米,其导热系数为0.116瓦特/米·℃;

最外层为石棉板,厚70毫米,其导热系数为0.116瓦特/米·℃。已知炉墙内、外表面温度分别为450℃和60℃,试求每平方米炉墙每小时的热损失及耐火粘土砖与硅藻土分界面上的温度。

答案:已知:δ1=115毫米=0.115米

λ1=1.16瓦特/米·℃

δ2=125毫米=0.125米

λ2=0.116瓦特/米·℃

δ3=70毫米=0.07米

λ3=0.116瓦特/米·℃

t1=450℃

t4=60℃

求: q=? t2=?

t1-t4

解:q=─────────

δ1δ2δ3

──+──+──

λ1λ2λ3

450-60

=──────────────

0.115 0.125 0.07

=────+─────+────

1.16 0.116 0.116

=219.08瓦特/米2=219.08焦尔/米2·秒

每小时炉墙每平方米散热量为:

q×3600=219.08×3600=788688焦尔/米2·时

t1-t2

由于q=────

δ1

───

λ1

δi q 0.115×219.08

所以:t2=t1-───=450 - ───────=428.3℃

λ1 1.16

答:每平方米炉墙每小时的热损失为:788688焦尔/米2·时,耐火粘土砖与藻土分界面上的温度为428.3℃。

8、压力P=1巴的干饱和蒸汽,其温度t饱=99.64℃,在长度为1米,外径为40毫米的管表面上凝结,若管壁表面温度为60℃,蒸汽凝结换热系数为5100瓦特/米2·℃。求管子表面的换热量。

答案:已知:t饱=99.64℃

t壁=60℃

a=5100瓦特/米2·℃

L=1米

d外=40毫米=0.04米

求:Q=?

解:F=πd外L=3.14×0.04×1=0.1256米2

Q=aF(t饱-t壁)=5100×0.1256×(99.64-60)=25391.8瓦特

答:管子表面的换热量为25391.8瓦特。

9、有两层平行平板,板面温度分别为900℃和200℃,黑度分别为0.7和0.8,求系统黑度a n和5米2板面上每小时的换热量?

答案:已知:T1=293+900=1173K

T2=273+200=473K

a1=0.7

a2=0.8

F=5米2

求:a n=? Q(每小时)=?

1 1

解:a n=──────=──────-=0.596

1 1 1 1

──+── -1 ───+── -1

a1a20.7 0.8

T1T2

q每秒=a n c0[( ───)4-( ───)4]F

100 100

1173 473

=0.596×5.67[( ───)4-(───)4]×5=311425.6瓦特=311.43千焦/秒

100 100

Q=3600(每小时(×311.43=1121148千焦

答:系统黑度为0.598,5米2板面上每小时的换热量为1121148千焦。

10、试求锅壁两表面温度t壁1、t壁2及单位面积传热量q。已知锅壁厚δ=20毫米,导热系数λ=50瓦特/米2·℃;烟气温度t流1=1000℃, 水的温度t流2=200℃,从烟气到壁面热系数a1=100瓦特米2·℃,从壁面到水换热系数a2=2000瓦特/米2·℃。

答案:已知:δ=20毫米=0.02米

λ=50瓦特/米2·℃

t1=1000℃,

a2=2000瓦特/米2·℃

求:t壁1=? t壁2=? q=?

1 1

解:K=──────────=──────────=91.74瓦特/米2·℃

1 δ 1 1 0.0

2 1

──+──+────+───+───

a1λa2100 50 2000

q=K(t1-t2)=91.74×(1000-200)=73392瓦特/米2

q=a1(t1-t壁1)

q 73392

所以:t壁1=t1-──=1000-───=266.08℃

a1100

λ

q=──(t壁1-t壁2)

δ

δ0.02

所以:t2壁=t1壁-──q=266.08-───×73392=236.72℃

λ50

答:锅壁的表面温度t壁1及t壁2分别为266.08℃及236.72℃,单位面积传热量为73392瓦特/米2。

11、某锅炉空气预热器,空气横向冲刷管簇,空气的平均温度t空气=133℃,空气与管簇间的平均换热系数为60瓦/米2℃,空气与管簇间换热量为2100瓦/米2。试确定管子表面的平均温度。

答案:已知:t空气=133℃

a=60瓦特/米2·℃

q=-2100瓦特/米2

求:t壁=?

解:q=a(t空气-t壁)

q (-2100)

t壁=t空气-──=133-────=168℃

a 60

答:管子表面平均温度为168℃

12、钢管内径d1=42毫米,外径d2=49毫米。管内流过过热蒸汽,其平均温度t流2=440℃,a2=1000瓦特/米2·℃,外管流过烟气,其平均温度t流1=660℃,

a1=50瓦特/米2·℃。求传热系数和传热量q1(管壁热阻不计)。

答案:已知:d1=42毫米=0.042米

d2=49毫米=0.049米

t2=440℃

a2=1000瓦特/米2·℃

求:K=? q1=?

1 1

解:K=─────=──────=47.62瓦特/米2·℃

1 1 1 1

──+────+───

a1a250 1000

q1=Kπd x((t1-t2)

∵a1＜＜a2∴取d x=d1=0.042米

qι=47.62×3.14×0.042×(660-440)=1381.63瓦特/米。

答:传热系数为47.62瓦特/米2·℃,传热量qι为1381.63瓦特/米。

13、对于一平板的导热,试计算下列条件下平板两表面间的温差。已知平均板面积F=0.1米2,板厚δ=25毫米,

板的导热系数λ=0.2瓦/米·℃,通过板面的导热量Q=1.5千瓦。

答案:已知:F=0.1米2

δ=25毫米=0.025米

λ=0.2瓦特/米·℃

Q=1.5千瓦=1500瓦

求:t1-t2=?

t1-t2

解:由Q=λ───F得:

λ

Qδ1500×0.025

t1-t2=───=───────=1875℃

λF 0.2×0.1

答:平板两表面温差为1875℃。

14、当大气压力为0.1兆帕时,温度为20℃的气体所占有的容积为3米3,求标准状态下气体所占有的容积是多少米3? 答案:已知:P1=0.1兆帕

T1=273+20=293K

V1=3米3

P0=0.1013兆帕

T0=273K

求:V0=?

P1V1P0V0

解:由───=───得

T1T0

P1V1T00.1×3×273

《热工基础》试卷A

2011-2012硅酸盐专业《热工基础》期末试题A卷 一、名词解释：（30分） 1、流体的密度—— 2、静压强—— 3、体积流量—— 4、发热量—— 5、相对湿度—— 6、黑体—— 7、干燥—— 8、完全燃烧—— 9、高温系数—— 10、干球温度—— 二、填空：（25分） 1.煤的工业分析法组成主要由__________、__________、__________、__________四种。 2.空气过剩系数是指_________________与__________________之比。 3.表示固体和液体燃料组成的基准有__________、__________、__________、__________四种。 4.传热的基本方式有__________ 、__________和__________。 5、在燃烧学中空气分为__________和________，而在干燥学中空气分为_________和________。 6、不完全燃烧分为______________和______________。 7、表示湿度的方法有三种：________、_____________、_________其中_____是为了测定方便； ______表示空气的相对干燥能力；________便于干燥计算。 三、简答题：（25分） 1、燃烧计算的内容有哪些？ 2、如何对煤进行工业分析？ 3、如何根据雷诺准数的大小来判断流体的流态？ 4、冬天用手接触相同温度的铁块和木块时感到铁块比木块凉，这是为什么？

5、流态有几种？表现形式有何不同？如何判定？ 五、计算题（20分） 1、水从三段串联管路流过，管路直径分别为：d1=100mm, d2=50mm, d3=25mm, ω3=10m/s,求ω1和ω2. 2、已知标态下CO2的密度为1.96kg/m3, O2的密度为1.43kg/m3，CO 的密度为1.25kg/m3, N2的密度为1.25kg/m3。今测得某水泥回转窑窑尾废气的体积百分比：CO2 =28.8% ，O2=1.0% ，CO =0.2%，N2=70%，求此废气标态时的密度。 3、一炉壁由耐火砖砌成，厚度δ=250mm，耐火砖内表面温度t1=1000℃, 外表面温度t2=100℃, 耐火砖平均导热系数为λ=1.28W/(m.℃)。求通过炉壁的热流量。

工程热力学期末试题及答案

工程热力学期末试卷 建筑环境与设备工程专业适用 （闭卷，150分钟） 班级 姓名 学号 成绩 一、简答题(每小题5分，共40分) 1. 什么是热力过程？可逆过程的主要特征是什么？ 答：热力系统从一个平衡态到另一个平衡态，称为热力过程。可逆过程的主要特征是驱动过程进行的势差无限小，即准静过程，且无耗散。 2. 温度为500°C 的热源向热机工质放出500 kJ 的热量，设环境温度为30°C ，试问这部分热量的火用（yong ）值（最大可用能）为多少？ 答： =??? ? ?++-?=15.27350015.273301500,q x E 3. 两个不同温度（T 1,T 2）的恒温热源间工作的可逆热机，从高温热源T 1吸收热量Q 1向低温热源T 2放出热量Q 2，证明：由高温热源、低温热源、热机和功源四个子系统构成的孤立系统熵增 。假设功源的熵变△S W =0。 证明：四个子系统构成的孤立系统熵增为 （1分） 对热机循环子系统： 1分 1分 根据卡诺定理及推论： 1 则： 。1分 4. 刚性绝热容器中间用隔板分为两部分，A 中存有高压空气，B 中保持真空， 如右图所示。若将隔板抽去，试分析容器中空气的状态参数（T 、P 、u 、s 、v ） 如何变化，并简述为什么。 答：u 、T 不变，P 减小，v 增大，s 增大。 5. 试由开口系能量方程一般表达式出发，证明绝热节流过程中，节流前后工质的焓值不变。（绝热节流过程可看作稳态稳流过程，宏观动能和重力位能的变化可忽略不计） 答：开口系一般能量方程表达式为 绝热节流过程是稳态稳流过程，因此有如下简化条件 ， 则上式可以简化为： 根据质量守恒，有 代入能量方程，有 6. 什么是理想混合气体中某组元的分压力？试按分压力给出第i 组元的状态方程。 答：在混合气体的温度之下，当i 组元单独占有整个混合气体的容积（中容积）时对容器壁面所形成的压力，称为该组元的分压力；若表为P i ，则该组元的状态方程可写成：P i V = m i R i T 。 B 隔板 A 自由膨胀 12iso T T R S S S S S ?=?+?+?+?W R 0S ?=22t t,C 1111Q T Q T ηη==-=-iso 0S ?=iso 0 S ?=

热工基础课后答案超详细版

第一章 思考题 1.平衡状态与稳定状态有何区别？热力学中为什幺要引入平衡态得概念？ 答：平衡状态就是在不受外界影响得条件下,系统得状态参数不随时间而变化得状态.而稳定状态则就是不论有无外界影响,系统得状态参数不随时间而变化得状态。可见平衡必稳定,而稳定未必平衡。热力学中引入平衡态得概念,就是为了能对系统得宏观性质用状态参数来进行描述. 2.表压力或真空度能否作为状态参数进行热力计算？若工质得压力不变,问测量其压力得 压力表或真空计得读数就是否可能变化? 答：不能,因为表压力或真空度只就是一个相对压力。若工质得压力不变，测量其压力得压力表或真空计得读数可能变化，因为测量所处得环境压力可能发生变化。 3．当真空表指示数值愈大时,表明被测对象得实际压力愈大还就是愈小？ 答:真空表指示数值愈大时，表明被测对象得实际压力愈小。 ４、准平衡过程与可逆过程有何区别? 答：无耗散得准平衡过程才就是可逆过程,所以可逆过程一定就是准平衡过程，而准平衡过程不一定就是可逆过程. ５、不可逆过程就是无法回复到初态得过程,这种说法就是否正确? 答:不正确。不可逆过程就是指不论用任何曲折复杂得方法都不能在外界不遗留任何变化得情况下使系统回复到初态,并不就是不能回复到初态。 6、没有盛满水得热水瓶,其瓶塞有时被自动顶开，有时被自动吸紧,这就是什幺原因? 答:水温较高时,水对热水瓶中得空气进行加热，空气压力升高，大于环境压力，瓶塞被自动顶开。而水温较低时,热水瓶中得空气受冷，压力降低，小于环境压力，瓶塞被自动吸紧。 7、用U形管压力表测定工质得压力时,压力表液柱直径得大小对读数有无影响? 答:严格说来，就是有影响得,因为Ｕ型管越粗，就有越多得被测工质进入Ｕ型管中,这部分工质越多,它对读数得准确性影响越大。 习题 1－１解: 1. 2. 3. 4. 1-2图1-８表示常用得斜管式微压计得工作原理。由于有引风机得抽吸，锅炉设备得烟道中得压力将略低于大气压力。如果微压机得斜管倾斜角,管内水 解:根据微压计原理，烟道中得压力应等于环境压力与水柱压力之差

热工基础课后答案第三章

第三章 习 题 3-1 解：设定熵压缩过程的终态参数为222S T p 和、，而定温压缩过程的终态参数为 222 S T p '''和、,根据给定的条件可知： 1222 T T p p ='='； 又因为两个终态的熵差为S ?，固有： 2 12 22 222 ln ln ln T T Mc p p mR T T mc S S S p g p ='-'=-'=? 所以有： )exp(12p mC S T T ?- = 对于定熵压缩过程有： k k k k T p T p 2 12111--= 所以： )exp()exp(])1(exp[()( 11112 112g p k k mR S p mR S M p mc k S k p T T p p ?- =?- =-?==- 3-2 解：设气体的初态参数为1111m T V p 和、、，阀门开启时气体的参数为 2222m T V p 和、、，阀门重新关闭时气体的参数为3333m T V p 和、、，考虑到刚性容器有： 321V V V ==，且21m m =。 ⑴当阀门开启时，贮气筒内压力达到51075.8?Pa ，所以此时筒内温度和气体质量分别为： K 25366.7 8.752931 21 2=? ==p p T T kg T R V p m m 0.225293 2870.0271075 1 g 1121=???= = = ⑵阀门重新关闭时，筒内气体压力降为 5 104.8?Pa ，且筒内空气温度在排气过程中保持不变，所以此时筒内气体质量为： kg T R V p T R V p m g g 216.025 .366287027.0104.85 2 333 333=???= = 所以，因加热失掉的空气质量为： kg m 0.0090.2160.225m m Δ32=-=-= 3-3 解：⑴气体可以看作是理想气体，理想气体的内能是温度的单值函数，选取绝热气缸内的两部分气体共同作为热力学系统，在过程中，由于气缸绝热，系统和外界没有热量交换，同时气缸是刚性的，系统对外作功为零，故过程中系统的内能不变，而系统的初温为30℃，所以平衡时系统的温度仍为30℃。 ⑵设气缸一侧气体的初始参数为1111m T V p 和、、，终态参数为111T V p '''、、，另一侧气体的 初始参数为2222m T V p 和、、，终态参数为222 T V p '''、、，重新平衡时整个系统的总体积不变，所以先要求出气缸的总体积。

工程热力学思考题参考答案,第四章

第四章气体和蒸汽的基本热力过程 4.1试以理想气体的定温过程为例，归纳气体的热力过程要解决的问题及使用方法解决。 答：主要解决的问题及方法： (1) 根据过程特点（及状态方程）——确定过程方程 (2) 根据过程方程——确定始、终状态参数之间的关系 (3) 由热力学的一些基本定律——计算,,,,,t q w w u h s ??? (4) 分析能量转换关系（P —V 图及T —S 图）（根据需要可以定性也可以定量） 例：1)过程方程式：T =常数（特征）PV =常数（方程） 2)始、终状态参数之间的关系： 12p p =2 1 v v 3)计算各量：u ?=0、h ?=0、s ?=21p RIn p -=21 v RIn v 4)P ?V 图，T ?S 图上工质状态参数的变化规律及能量转换情况 4.2对于理想气体的任何一种过程，下列两组公式是否都适用 答：不是都适用。第一组公式适用于任何一种过程。第二组公式21()v q u c t t =?=-适于定容过程,21()p q h c t t =?=-适用于定压过程。 4.3在定容过程和定压过程中，气体的热量可根据过程中气体的比热容乘以温差来计算。定温过程气体的温度不变，在定温过程中是否需对气体加入热量？如果加入的话应如何计算？ 答：定温过程对气体应加入的热量 4.4过程热量q 和过程功w 都是过程量，都和过程的途径有关。由理想气体可逆定温过程热量公式 2 111 v q p v In v =可知，故只要状态参数1p 、1v 和2v 确定了，q 的数值也确定了，是否q 与途径无关？ 答：对于一个定温过程，过程途径就已经确定了。所以说理想气体可逆过程q 是与途径有关的。 4.5在闭口热力系的定容过程中，外界对系统施以搅拌功w δ，问这v Q mc dT δ=是否成立？ 答：成立。这可以由热力学第一定律知，由于是定容过2211 v v dv w pdv pv pvIn RTIn v v v ====??为零。故v Q mc dT δ=，它与外界是否对系统做功无关。 4.6绝热过程的过程功w 和技术功t w 的计算式： w =12u u -，t w =12h h - 是否只限于理想气体？是否只限于可逆绝热过程？为什么？

热工基础习题参考答案(部分)

1.3 题略 解： m 2.127481 .92.110)7893(3 =??-=??=??=?g p h h g p ρρ 1.5 题略 m 1.05.0 2.030sin m 2.0200kg/m 800/8.033=?======l h mm l cm g ρ已知： 烟气的真空度为： Pa 8.78430sin 2.081.9800=??=??=h g p v ρ ∵ 1 mmH 2O = 9.80665 Pa ∴ 1 Pa = 0.10197 mmH 2O O mmH 027.808.7842==Pa p v 烟气的绝对压力为： kPa 540.98Pa 388.985408.7843224.133745==-?=-= v b p p p 1.10 题略 解：锅内表压力 g 40.77kg 04077.081 .91041010063==???=?= ?= -g A p m A g m p g g 2.2填空缺数据（兰色）： 2.9 题略 已知：D 1 = 0.4 m ，p 1 =150 kPa ，且气球内压力正比于气球直径，即p = kD ，太阳辐射加热后D 2 = 0.45 m 求：过程中气体对外作功量 解：由D 1=0.4 m ，p 1=150 kPa ，可求得：k =375 kPa/m

kJ 27.2) (8 2 2 )6 (41423 332 1 =-= == ?==? D D k dD kD W dD kD D d kD pdV dW D D π π π π 答：过程中气体对外作功量为2.27 kJ 2.12 题略 解：（1）确定空气的初始状态参数 K 300)27273(m 10101010100kPa 1.29310100108.91951021332414 3 111=+==???===???+=+=+=-----T AH V A g m p p p p b g b （2）确定拿去重物后，空气的终了状态参数 由于活塞无摩擦，又能与外界充分换热，因此终了平衡状态时缸内空气的压力和温度与外界的压力和温度相等。则 33-3211 2124 3222m 101.50231 .1951 .29310K 300kPa 1.19510100108.9)100195(102?=?=====???-+=+=+=---p p V V T T A g m p p p p b g b 活塞上升距离 cm 023.5m 05023.01010010)15023.1()(4 3 12==??-=-=?--A V V H 对外做功量 J 999.9710)15023.1(101.195332=?-??=?=-V p W 由闭口系能量方程，Q =△U+W ，因T 2 = T 1，故△U = 0。所以求得气体与外界的换热量为 Q =W=97.999 J 讨论：（1）本题活塞上升过程为不可逆过程，其功不能用pdV W ?=2 1计算， 本题是一种特殊情况，即已知外界压力，故可用外界参数计算功（多数情况下外

热工基础考试题库(带答案)

热工基础题库 一、选择题 基本概念 1.与外界只发生能量交换而无物质交换的热力系统称为。B A、开口系统 B、闭口系统 C、绝热系统 D、孤立系统 2.与外界既无能量交换又无物质交换的热力系统称为。D A、开口系统 B、闭口系统 C、绝热系统 D、孤立系统 3.开口系统与外界可以有。D A、质量交换 B、热量交换 C、功量交换 D、A+B+C 4.与外界有质量交换的热力学系统是：A A、开口系统 B、闭口系统 C、绝热系统 D、孤立系统 5.下列与外界肯定没有质量交换但可能有热量交换。B A、绝热系统 B、闭口系统 C、开口系统 D、孤立系统 6.实现热功转换的媒介物质称为。C A、系统 B、气体 C、工质 D、蒸气 7.工质应具有良好的和。A A、流动性/膨胀性 B、耐高温性/导热性 C、耐高压性/纯净 D、耐腐蚀性/不易变形 8.若闭系处于热力学平衡状态，则内部工质的处处一致。A A、压力和温度 B、压力和比容 C、比容和温度 D、压力、温度和比容 9.稳定状态是平衡状态，而平衡状态是稳定状态。B A、一定/一定 B、不一定/一定 C、一定/不一定 D、不一定/不一定 10.均匀状态是平衡状态，而平衡状态是均匀状态。C A、一定/一定 B、不一定/一定 C、一定/不一定 D、不一定/不一定 11.下列组参数都不是状态参数。C A、压力；温度；比容 B、内能；焓；熵 C、质量；流量；热量 D、膨胀功；技 术功；推动功 12.下列组参数都是状态参数。A A、焓；熵；比容 B、膨胀功；内能；压力 C、热量；比热；温度 D、技术功；动能；位能 13.下列答案是正确的。B A、10℃=43.8℉=285.15K B、10℃=50℉=283.15K C、10℃=40.2℉=285.15K D、10℃=42℉=283.15K 14.摄氏温度变化1℃与热力学绝对温度变化1K相比，有。B A、前者大于后者 B、两者相等 C、后者大于前者 D、不一定 15.摄氏温度变化1℃与华氏温度变化1℉相比，有。B A、前者大于后者 B、两者相等 C、后者大于前者 D、不一定 16.若大气压力为100KPa，真空度为60KPa，则绝对压力为。D A、160KPa B、100KPa C、60KPa D、40KPa 17.若大气压力为100KPa，表压力为60KPa，则绝对压力为。A A、160KPa B、100KPa C、60KPa D、40Kpa 18.在工程热力学计算中使用的压力是。A A、绝对压力 B、表压力 C、真空压力 D、大气压力 19.若大气压力为0.1Mpa，容器内的压力比大气压力低0.004Mpa，则容器的B。 A、表压力为0.096Mpa B、绝对压力为0.096Mpa C、真空度为0.104Mpa D、表压力为0.104Mpa

湖南大学工程热力学试题及答案1

诚信应考,考试作弊将带来严重后果！ 湖南大学课程考试试卷

2. 理想气体只有取定值比热容时，才能满足迈耶公式g v p R c c =-。……（ ） 3. 不可逆过程不能T-s 图上表示，所以也不能计算过程的熵变量。………… （ ） 4. 卡诺循环的热效率一定大于其它循环的热效率。…………………………（ ） 5. 稳定流动能量方程适用于所用工质的稳定流动情况，不论过程是否可逆，有无耗散效应。……………………（ ） 6. 自发过程都是不可逆过程，非自发过程都是可逆过程。…………………（ ） 7. 活塞式压气机应采用隔热措施，使压缩过程接近绝热过程。………………（ ） 8. 经不可逆循环，系统与环境无法完全恢复原态。……………………………（ ） 9. 熵产大于0的过程必为不可逆过程。………………………………………（ ） 10. 实际气体绝热自由膨胀之后，其热力学能不变。…………………………（ ） 三、选择题（每小题2分，共20分） 1. 理想气体可逆吸热过程，下列哪个参数一定增加：（ ）。 A.热力学能； B.熵； C.压力； D.温度 2. ? +?=pdv u q 适用于 （ B ） A 理想气体可逆过程 B 一切气体可逆过程 C 理想气体一切过程 D 理想气体准静态过程 3. 下面参数中，量纲不相同的有（ B ） A. 比热容 B. 比焓 C. 质量气体常数 D. 比熵 4. 若空气进行可逆定压加热过程，则：（ C ）。 A.空气作功量大于其热力学能增量； B.空气作功量等于其热力学能增量； C.空气作功量小于其热力学能增量； D.无法确定 5. 下列三种状态的空气，哪种状态的熵最大（ A ）。 A. 100oC ，20bar ； B. 200oC ，10bar ； C. 100oC ，10bar ； D. 150oC ，15bar 6. 某制冷机在热源1T =300K 及冷源2T =250K 之间工作，其输入功W 为25kJ ，从冷源吸热量Q ,2为110kJ ，此制冷机是（ C ）。

工程热力学-课后思考题答案

第一章基本概念与定义 1．答：不一定。稳定流动开口系统内质量也可以保持恒定 2．答：这种说法是不对的。工质在越过边界时，其热力学能也越过了边界。但热力学能不是热量，只要系统和外界没有热量地交换就是绝热系。 3．答：只有在没有外界影响的条件下，工质的状态不随时间变化，这种状态称之为平衡状态。稳定状态只要其工质的状态不随时间变化，就称之为稳定状态，不考虑是否在外界的影响下，这是他们的本质区别。平衡状态并非稳定状态之必要条件。物系内部各处的性质均匀一致的状态为均匀状态。平衡状态不一定为均匀状态，均匀并非系统处于平衡状态之必要条件。 4．答：压力表的读数可能会改变，根据压力仪表所处的环境压力的改变而改变。当地大气压不一定是环境大气压。环境大气压是指压力仪表所处的环境的压力。 5．答：温度计随物体的冷热程度不同有显著的变化。 6．答：任何一种经验温标不能作为度量温度的标准。由于经验温标依赖于测温物质的性质，当选用不同测温物质的温度计、采用不同的物理量作为温度的标志来测量温度时，除选定为基准点的温度，其他温度的测定值可能有微小的差异。 7．答：系统内部各部分之间的传热和位移或系统与外界之间的热量的交换与功的交换都是促使系统状态变化的原因。 8．答：（1）第一种情况如图1-1（a）,不作功（2）第二种情况如图1-1（b）,作功（3）第一种情况为不可逆过程不可以在p-v图上表示出来，第二种情况为可逆过程可以在p-v图上表示出来。 9．答：经历一个不可逆过程后系统可以恢复为原来状态。系统和外界整个系统不能恢复原来状态。 10．答：系统经历一可逆正向循环及其逆向可逆循环后，系统恢复到原来状态，外界没有变化；若存在不可逆因素，系统恢复到原状态，外界产生变化。 11．答：不一定。主要看输出功的主要作用是什么，排斥大气功是否有用。

热工基础答案

第一章 1. 平衡状态与稳定状态有何区别？热力学中为什幺要引入平衡态的概念？ 答：平衡状态是在不受外界影响的条件下，系统的状态参数不随时间而变化的状态。而稳定状态则是不论有无外界影响，系统的状态参数不随时间而变化的状态。可见平衡必稳定，而稳定未必平衡。热力学中引入平衡态的概念，是为了能对系统的宏观性质用状态参数来进行描述。 2. 表压力或真空度能否作为状态参数进行热力计算？若工质的压力不变，问测量其压力的压力表或真空计的读数是否可能变化？ 答：不能，因为表压力或真空度只是一个相对压力。若工质的压力不变，测量其压力的压力表或真空计的读数可能变化，因为测量所处的环境压力可能发生变化。 3． 当真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈大还是愈小？ 答：真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈小。 4. 准平衡过程与可逆过程有何区别？ 答：无耗散的准平衡过程才是可逆过程，所以可逆过程一定是准平衡过程，而准平衡过程不一定是可逆过程。准平衡过程只注重的是系统内部 而可逆过程是内外兼顾！ 5. 不可逆过程是无法回复到初态的过程，这种说法是否正确？ 答：不正确。不可逆过程是指不论用任何曲折复杂的方法都不能在外界不遗留任何变化的情况下使系统回复到初态，并不是不能回复到初态。引起其他变化时是可以回到初态的！ 6. 没有盛满水的热水瓶，其瓶塞有时被自动顶开，有时被自动吸紧，这是什幺原因？ 答：水温较高时，水对热水瓶中的空气进行加热，空气压力升高，大于环境压力，瓶塞被自动顶开。而水温较低时，热水瓶中的空气受冷，压力降低，小于环境压力，瓶塞被自动吸紧。 大气压力改变，热水能量散失，导致内部压力改变，压力平衡打破 7. 用U 形管压力表测定工质的压力时，压力表液柱直径的大小对读数有无影响？ 答：严格说来，是有影响的，因为U 型管越粗，就有越多的被测工质进入U 型管中，这部分工质越多，它对读数的准确性影响越大。 习 题 1-1 解： kPa bar p b 100.61.00610133.37555==??=- 1. kPa p p p g b 6.137********.100=+=+= 2. kPa bar p p p b g 4.149494.1006.15.2==-=-= 3. kPa mmHg p p p v b 3315.755700755==-=-= 4. kPa bar p p p b v 6.50506.0 5.000 6.1==-==-

工程热力学期末试题答案.doc

全国考研专业课高分资料 中北大学 《工程热力学》 期末题 笔记：目标院校目标专业本科生笔记或者辅导班笔记 讲义：目标院校目标专业本科教学课件 期末题：目标院校目标专业本科期末测试题2-3 套 模拟题：目标院校目标专业考研专业课模拟测试题 2 套 复习题：目标院校目标专业考研专业课导师复习题 真题：目标院校目标专业历年考试真题，本项为赠送项，未公布的不送！

中北大学工程热力学试题（A）卷（闭卷） 2013--2014 学年第一学期 学号：姓名： 一、单项选择题（本大题共 15 小题，每题只有一个正确答案，答对一题得 1 分，共15分） 1、压力为 10 bar 的气体通过渐缩喷管流入 1 bar 的环境中，现将喷管尾部 截去一段，其流速、流量变化为。【】 A. 流速减小，流量不变 B.流速不变，流量增加 C.流速不变，流量不变 D. 2 、某制冷机在热源T1= 300K，及冷源消耗功为 250 KJ ，此制冷机是流速减小，流量增大 T2= 250K 之间工作，其制冷量为 【】 1000 KJ， A. 可逆的 B. 不可逆的 C.不可能的 D. 可逆或不可逆的 3、系统的总储存能为【】 A. U B. U pV C. U mc2f / 2 mgz D. U pV mc2f / 2 mgz 4、熵变计算式s c p In (T2 / T1) R g In ( p2 / p1) 只适用于【】 A. 一切工质的可逆过程 B.一切工质的不可逆过程 C.理想气体的可逆过程 D.理想气体的一切过程 5、系统进行一个不可逆绝热膨胀过程后，欲使系统回复到初态，系统需要进行 一个【】过程。

工程热力学第四版课后思考题答案解析

1．闭口系与外界无物质交换，系统内质量保持恒定，那么系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统吗？ 不一定，稳定流动系统内质量也保持恒定。 2．有人认为开口系统内系统与外界有物质交换，而物质又与能量不可分割，所以开口系统不可能是绝热系。对不对，为什么？不对，绝热系的绝热是指热能单独通过系统边界进行传递（传热量），随物质进出的热能（准确地说是热力学能）不在其中。 3．平衡状态与稳定状态有何区别和联系？平衡状态一定是稳定状态，稳定状态则不一定是平衡状态。 4．倘使容器中气体的压力没有改变，试问安装在该容器上的压力表的读数会改变吗？绝对压力计算公式 p =p b +p g (p > p b ), p = p b -p v (p < p b ) 中，当地大气压是否必定是环境大气 压？ 当地大气压p b 改变，压力表读数 就会改变。当地大气压 p b 不一定是环境大气压。 5．温度计测温的基本原理是什么？ 6．经验温标的缺点是什么？为什么？ 不同测温物质的测温结果有较大的误差，因为测温结果依赖于测温物质的性质。 7．促使系统状态变化的原因是什么？举例说明。 有势差（温度差、压力差、浓度差、电位差等等）存在。 8．分别以图1-20所示的参加公路自行车赛的运动员、运动手枪中的压缩空气、杯子里的热水和正在运行的电视机为研究对象，说明这些是什么系统。 参加公路自行车赛的运动员是开口系统、运动手枪中的压缩空气是闭口绝热系统、杯子里的热水是开口系统（闭口系统——忽略蒸发时）、正在运行的电视机是闭口系统。 4题图

9．家用电热水器是利用电加热水的家用设备，通常其表面散热可忽略。取正在使用的家用电热水器为控制 体（但不包括电加热器），这是什么系统？把电加热器包括在研究对象内，这是什么系统？什么情况下能构成孤立系统？ 不包括电加热器为开口（不绝热）系统（a 图）。包括电加热器则为开口绝热系统（b 图）。 将能量传递和质量传递（冷水源、热水汇、热源、电源等）全部包括在内，构成孤立系统。或者说，孤立系统把所有发生相互作用的部分均包括在内。 10．分析汽车动力系统（图1-21）与外界的质能交换情况。吸入空气，排出烟气，输出动力（机械能）以克服阻力，发动机水箱还要大量散热。不考虑燃烧时，燃料燃烧是热源，燃气工质吸热；系统包括燃烧时，油料发生减少。 11．经历一个不可逆过程后，系统能否恢复原来状态？包括系统和外界的整个系统能否恢复原来状态？ 经历一个不可逆过程后，系统可以恢复原来状态，它将导致外界发生变化。包括系统和外界的整个大系统不能恢复原来 状态。 12．图1-22中容器为刚性绝热容器，分成两部分，一部分装气体，一部分 抽成真空，中间是隔板， （1）突然抽去隔板，气体（系统）是否作功？ p 1 9题图

高级加热工基础试题

一、填空题（每题2分，共30题，60分） *c1.单位时间内气体流动的距离称为气体的流速。 *c2.钢加热时，单位时间内温度升高的数值，叫做钢的.加热速度。 *b3.换热器是一种余热回收装置，主要用于回收烟气余热，以提高炉子的热利用效率。*b4.常用燃料的特性主要包括燃料的化学组成和燃料的发热能力两个方面。 *a5.燃料的发热量只取决于燃料内部的化学组成，不取决于外部的燃料条件。 *c6.燃料开始燃烧的最低温度称为着火温度。 *a7.表示流体之间内摩擦力大小的物理指标称为.粘度。 *a8.燃料的不完全燃烧存在的两种情况是：化学性不完全燃烧和机械性不完全燃烧。*a9.燃烧温度的高低取决于燃烧产物中所含热量的多少。 *b10.辐射传热方式不仅进行能量的传递，而且还伴随着能量形式的转化。 *a11.耐火材料抵抗高温而不变形的性能称为耐火度。 *c12.烟道挡板的作用是改变烟道阻力，调节炉压。 *c13.燃烧必须具备可燃物，氧和着火温度三要素。 *b14.常用的灭火方式有窒息式、隔离式和.冷却式。 *c15.三段式加热炉的三段是指预热段、加热段和段。 *c16.加热过程中的“三勤”操作法是指勤检查、勤联系、勤调整。 *a17.加热炉内，相邻钢坯之间的传热方式主要属于传导。 *a18.钢坯在刚入炉时其传热方式以对流传热为主。 *b19.耐火材料按化学特性可分为碱性耐火材料、酸性耐火材料和中性耐火材料。*a20.空气过剩系数大，炉气显氧化性气氛，使钢坯烧损增加。 *a21.流体流动时阻力损失可分为沿程损失和局部损失。 *b22.烘炉的目的是使砌体适应耐火材料的热膨胀性质，防止砌体开裂和损坏。*b23.加热时的“三定操作法”是指：定炉温制度、定热负荷、定小时产量。 *b24.使用煤气的加热炉在点火前所做的安全试验称为爆发试验。 *c25.煤气中使人中毒的主要成份是.co 。 *b26. 供热制度是保证实现温度制度操作的手段。 *c27.重油的燃烧好坏取决于重油的雾化质量。 *b28.提高重油的温度，可以降低重油的粘度，从而其雾化质量.提高。

热工基础思考题答案

思考题 第一章 1.平衡状态与稳定状态有何区别？热力学中为什幺要引入平衡态的概念？ 答：平衡状态是在不受外界影响的条件下，系统的状态参数不随时间而变化的状态。而稳定状态则是不论有无外界影响，系统的状态参数不随时间而变化的状态。可见平衡必稳定，而稳定未必平衡。热力学中引入平衡态的概念，是为了能对系统的宏观性质用状态参数来进行描述。 2.表压力或真空度能否作为状态参数进行热力计算？若工质的压力不变，问测量其压力的 压力表或真空计的读数是否可能变化？ 答：不能，因为表压力或真空度只是一个相对压力。若工质的压力不变，测量其压力的压力表或真空计的读数可能变化，因为测量所处的环境压力可能发生变化。 3．当真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈大还是愈小？ 答：真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈小。 4. 准平衡过程与可逆过程有何区别？ 答：无耗散的准平衡过程才是可逆过程，所以可逆过程一定是准平衡过程，而准平衡过程不一定是可逆过程。 5. 不可逆过程是无法回复到初态的过程，这种说法是否正确？ 答：不正确。不可逆过程是指不论用任何曲折复杂的方法都不能在外界不遗留任何变化的情况下使系统回复到初态，并不是不能回复到初态。 6. 没有盛满水的热水瓶，其瓶塞有时被自动顶开，有时被自动吸紧，这是什幺原因？ 答：水温较高时，水对热水瓶中的空气进行加热，空气压力升高，大于环境压力，瓶塞被自动顶开。而水温较低时，热水瓶中的空气受冷，压力降低，小于环境压力，瓶塞被自动吸紧。 7. 用U形管压力表测定工质的压力时，压力表液柱直径的大小对读数有无影响？ 答：严格说来，是有影响的，因为U型管越粗，就有越多的被测工质进入U型管中，这部分工质越多，它对读数的准确性影响越大。 第二章

大连理工热工基础真题

2013年841热工基础考研试题 简答题 1焓的定义及物理意义， 2含湿量绝对湿度的定义 3内燃机的循环过程，那部分能量损失最大？ 4一个不可逆过程的熵的变化和0的关系 5节流阀膨胀机用在哪个压缩过程，为什么？ 6东北地区为什么采用多孔空心砖墙不是实心砖墙，用热传导解释 7同样的管道由于生成水垢，由于管外分别为空气和水，对那个传热影响大？8表面反射率是物体表面特性，吸收率呢？ 计算题， 1根据温度变化求吸热量放热量热效率，热损失。熵产，不可逆损失。 2朗肯循环的各种计算， 3已知流量求喷管的类型及其他参数， 4内燃机定容过程的计算 5充气管充气时定熵和定温过程的质量变化 6范德瓦尔方程，可逆功的计算 2014年热工基础 一：必答题（传热5个，工热5个） 1、什么是热力系统，什么是外界，并各举一例。 2、卡诺循环的热效率。卡诺循环的热效率和不可逆循环效率比较。 3、含湿量、湿空气的晗。 4、一个计算题，挺小的 5、什么是热力过程， 6、为什么拿着热水，用筷子搅拌会加速烫手。 7、金属导热快，为什么气泡金属可以做隔热材料。 8、两层墙，稳态导热，给了传热系数，画斜率。 9、传热学25页1—7. 10、 二：必答，我选传热。 1、凝结换热和沸腾换热的动力各是什么? 三：计算，推导 1 试推出：平板表面二维，常物性、不可压缩、无内热源，层流、强迫对流换热能量方程式。 2、一个写稳态导热差分方程，有没有内热源忘了。 3、某流体以速度u通过内直径为d的管道，流体的温度从t1，加热到t2，已知管内径的温度为tw，流体的物性，导热系数λ，密度ρ，cp，u，为常数。关内层流，局部对流换热准则方程式为：Nux=1.063（Re·Pr·d/x）的三分十一次方。试导出计算管长L的表达式。 4、某冷库的传热系数要求小于0.35，库外壁的对流换热系数为30，库内壁的对流换热系数为10，库壁用绝热材料，某导热系数0.044，按平壁考虑：1，绝热材料壁厚。2，若冷库内外温差为40度，壁内外表面温差是多少。

工程热力学与传热学试题及答案样本

《工程热力学与传热学》 一、填空题（每题2分，计20分） 1.如果热力系统与外界之间没有任何形式能量互换，那么这个热力系统一定是( ） 2.抱负气体比热容只与( ）参数关于。 3.若构成热力系统各某些之间没有热量传递，热力系统将处在热平衡状态。此时热力系统内部一定不存在( ）。 4.若构成热力系统各某些之间没有相对位移，热力系统将处在力平衡状态。此时热力系统内部一定不存在( ）。 5.干饱和蒸汽被定熵压缩，将变为：( ）。 6.湿空气压力一定期，其中水蒸气分压力取决于( ）。 7. 再热循环目是( ）。 8. 回热循环重要目是( ）。 9.热辐射可以不依托( ），在真空中传播。 10. 流动功变化量仅取决于系统进出口状态，而与( ）过程无关。 二. 判断题（每题1分，计20分） 1.孤立系统热力状态不能发生变化；（） 2.孤立系统就是绝热闭口系统；（） 3.气体吸热后热力学能一定升高；（） 4.只有加热，才干使气体温度升高；（） 5.气体被压缩时一定消耗外功；（）

6.封闭热力系内发生可逆定容过程，系统一定不对外作容积变化功；（） 7.流动功变化量仅取决于系统进出口状态，而与工质经历过程无关；（） 8.在闭口热力系中，焓h是由热力学能u和推动功pv两某些构成。（） 9.抱负气体绝热自由膨胀过程是等热力学能过程。（） 10.对于拟定抱负气体，其定压比热容与定容比热容之比cp/cv大小与气体温度无关。（） 11.一切可逆热机热效率均相似；（） 12.不可逆热机热效率一定不大于可逆热机热效率；（） 13.如果从同一状态到同一终态有两条途径：一为可逆过程，一为不可逆过程，则不可逆过程熵变等于可逆过程熵变；（） 14.如果从同一状态到同一终态有两条途径：一为可逆过程，一为不可逆过程，则不可逆过程熵变不不大于可逆过程熵变；（） 15.不可逆过程熵变无法计算；（） 16.工质被加热熵一定增大，工质放热熵一定减小；（） 17.封闭热力系统发生放热过程，系统熵必然减少。（） 18.由抱负气体构成封闭系统吸热后其温度必然增长；（） 19.懂得了温度和压力，就可拟定水蒸气状态；（） 20.水蒸气定温膨胀过程满足Q=W；（） 三. 问答题（每题5分，计20分） 1. 阐明什么是准平衡过程？什么是可逆过程？指出准平衡过程和可逆过程关系。

工程热力学思考题答案

第九章气体动力循环 1、从热力学理论看为什么混合加热理想循环的热效率随压缩比ε和定容增压比λ的增大而提高，随定压预胀比ρ的增大而降低 答：因为随着压缩比ε和定容增压比λ的增大循环平均吸热温度提高，而循环平均放热温度不变，故混合加热循环的热效率随压缩比ε和定容增压比λ的增大而提高。混合加热循环的热效率随定压预胀比ρ的增大而减低，这时因为定容线比定压线陡，故加大定压加热份额造成循环平均吸热温度增大不如循环平均放热温度增大快，故热效率反而降低。 2、从内燃机循环的分析、比较发现各种理想循环在加热前都有绝热压缩过程，这是否是必然的 答：不是必然的，例如斯特林循环就没有绝热压缩过程。对于一般的内燃机来说，工质在气缸内压缩，由于内燃机的转速非常高，压缩过程在极短时间内完成，缸内又没有很好的冷却设备，所以一般都认为缸内进行的是绝热压缩。 3、卡诺定理指出两个热源之间工作的热机以卡诺机的热效率最高，为什么斯特林循环的热效率可以和卡诺循环的热效率一样 答：卡诺定理的内容是：在相同温度的高温热源和相同温度的低温热源之间工作的一切可逆循环，其热效率都相同，与可逆循环的种类无关，与采用哪一种工质无关。定理二：在温度同为T1的热源和同为T2的冷源间工作的一切不可逆循环，其热效率必小于可逆循环。由这两条定理知，在两个恒温热源间，卡诺循环比一切不可逆

循环的效率都高，但是斯特林循环也可以做到可逆循环，因此斯特林循环的热效率可以和卡诺循环一样高。 4、根据卡诺定理和卡诺循环，热源温度越高，循环热效率越大，燃气轮机装置工作为什么要用二次冷却空气与高温燃气混合，使混合气体降低温度，再进入燃气轮机 答：这是因为高温燃气的温度过高，燃气轮机的叶片无法承受这么高的温度，所以为了保护燃气轮机要将燃气降低温度后再引入装置工作。同时加入大量二次空气，大大增加了燃气的流量，这可以增加燃气轮机的做功量。 5、卡诺定理指出热源温度越高循环热效率越高。定压加热理想循环的循环增温比τ高，循环的最高温度就越高，但为什么定压加热理想循环的热效率与循环增温比τ无关而取决于增压比π 答：提高循环增温比，可以有效的提高循环的平均吸热温度，但同时也提高了循环的平均放热温度，吸热和放热均为定压过程，这两方面的作用相互抵消，因此热效率与循环增温比无关。但是提高增压比，p1不变，即平均放热温度不变，p2提高，即循环平均吸热温度提高，因此循环的热效率提高。 6、以活塞式内燃机和定压加热燃气轮机装置为例，总结分析动力循环的一般方法。 答：分析动力循环的一般方法：首先，应用“空气标准假设”把实际问题抽象概括成内可逆理论循环，分析该理论循环，找出影响循环热效率的主要因素以及提高该循环效率的可能措施，以指导实际

最新工程热力学试题及答案

1．两种湿空气的相对湿度相等，则吸收水蒸汽的能力也相等。（ × ） 2．闭口系统进行一放热过程，其熵一定减少（ × ） 3．容器中气体的压力不变，则压力表的读数也绝对不会改变。（ × ） 4．理想气体在绝热容器中作自由膨胀，则气体温度与压力的表达式为 k k p p T T 1 1212-??? ? ??= （ √ ） 5．对所研究的各种热力现象都可以按闭口系统、开口系统或孤立系统进行分析，其结果与所取系统的形式无关。 （ √ ） 6．工质在相同的初、终态之间进行可逆与不可逆过程，则工质熵的变化是一样的。 （ × ） 7．对于过热水蒸气，干度1>x （ × ） 8．对于渐缩喷管，若气流的初参数一定，那么随着背压的降低，流量将增大，但最多增大到临界流量。（ √ ） 9．膨胀功、流动功和技术功都是与过程的路径有关的过程量 （ × ） 10．已知露点温度d t 、含湿量d 即能确定湿空气的状态。 （ × ） 二．选择题 （10分） 1．如果热机从热源吸热100kJ ，对外作功100kJ ，则（ B ）。 （A ） 违反热力学第一定律； （B ） 违反热力学第二定律； （C ） 不违反第一、第二定律；（D ） A 和B 。 2．压力为10 bar 的气体通过渐缩喷管流入1 bar 的环境中，现将喷管尾部截去一小段，其流速、流量变化为（ A ）。 （A ） 流速减小，流量不变 （B ）流速不变，流量增加 （C ） 流速不变，流量不变 （D ） 流速减小，流量增大 3．系统在可逆过程中与外界传递的热量，其数值大小取决于（A ）。 （A ） 系统的初、终态； （B ） 系统所经历的过程； （C ） （A ）和（B ）； （ D ） 系统的熵变。 4．不断对密闭刚性容器中的汽水混合物加热之后，其结果只能是（ A ）。 （A ）全部水变成水蒸汽 （B ）部分水变成水蒸汽 （C ）部分或全部水变成水蒸汽 （D ）不能确定 5．（ C ）过程是可逆过程。 （A ）.可以从终态回复到初态的 （B ）.没有摩擦的 （C ）.没有摩擦的准静态过程 （D ）.没有温差的 三．填空题 （10分） 1．理想气体多变过程中，工质放热压缩升温的多变指数的范围___大于0______ 2．蒸汽的干度定义为____湿蒸汽中含干蒸汽的质量/湿蒸汽的总质量_____。 3．水蒸汽的汽化潜热在低温时较______小____，在高温时较_____大_____，在临界温度为__0________。

工程热力学思考题答案,第七章

第七章 气体与蒸汽的流动 7.1对改变气流速度起主要作用的是通道的形状还是气流本身的状态变化？ 答：改变气流速度主要是气流本身状态变化，主要是压力变化直接导致流速的变化。 7.2如何用连续性方程解释日常生活的经验：水的流通截面积增大，流速就降低？ 答：日常生活中水的流动一般都为稳定流动情况11 221212f f m m m Ac A c q q q v v ====， 对于不可压缩流体水1v =2v ，故有流速和流通截面积成反比关系。 7.3在高空飞行可达到高超音速的飞机在海平面上是否能达到相同的高马赫数？ 答：不能，因为速度和压比有个反比关系，当压比越大最大速度越小，高空时压比小，可以达到高马赫数，海平面时压比增大，最大速度降低无法达到一样的高马赫数。 7.4当气流速度分别为亚声速和超声速时，下列形状的管道（图7-16）宜于作喷管还是宜于作扩压管？ 答：气流速度为亚声速时图7-16中的1 图宜于作喷管，2 图宜于作扩压管，3 图宜于作喷管。当声速达到超声速时时1 图宜于作扩压管，2 图宜于作喷管，3 图宜于作扩压管。4 图不改变声速也不改变压强。 7.5当有摩擦损耗时，喷管的流出速度同样可用2f c =无摩擦损耗时相同，那么摩擦损耗表现在哪里呢？ 答：摩擦损耗包含在流体出口的焓值里。摩擦引起出口速度变小，出口动能的减小引起出口焓值的增大。 7.6考虑摩擦损耗时，为什么修正出口截面上速度后还要修正温度？ 答：因为摩擦而损耗的动能被气流所吸收，故需修正温度。 7.7考虑喷管内流动的摩擦损耗时，动能损失是不是就是流动不可逆损失？为什么？ 答：不是。因为其中不可逆还包括部分动能因摩擦损耗转化成热能，而热能又被气流所吸收，所造成的不可逆。 7.8在图7-17 中图（a ）为渐缩喷管,图（b ） 为缩放喷管。设两喷管的工作背压均为0.1MPa ，进口截面压力均为1 MPa ，进口流速1f c 可忽略不计。1）若两喷管的最小截面面积相等，问两喷管的流量、出口截面流速和压力是否相同？2) 假如沿截面2’-2’切去一段，将产生哪些后果？出口截面上的压力、流速和流