工程热力学 期末试题 答案
五、简答题(本大题共3小题,每题 4分,共12分。) 35、定压、定温、绝热与定容四种典型的热力过程,其多变指数的值分别就是多少？ 36、简述蒸汽参数对朗肯循环效率的影响。 37、准平衡过程与可逆过程有何共同处?有何区别?有何联系? 六、计算题(本大题共4小题,共35分。) 38、某蒸汽动力厂按一级抽汽回热(混合式)理想循环工作,如图所示,已知新蒸汽参数p1=4、0MPa,t1=4200C,汽轮机排汽压力p2=0、007MPa,抽汽压力pA=0、4MPa,忽略泵功。试求: (1)定性画出循环的T-s图; (2)抽汽系数α; (3)循环吸热量q1,放热量q2及输出净功ωnet; (4)循环热效率;(15分) p t h (kJ/kg) s kJ/(kg、K) Ps h′ h″ (kJ/kg) s′ kJ/(kg、K) s″ kJ/(kg、K) (MPa) (0C) (MPa) (kJ/kg) 4 0、4 420 3261、4 2716、3 6、8399 0、4 604、7 6、8399 0、007 163、4 2737、6 2572、6 611、7764 6、8943 0、5597 8、2767 2354 工程热力学 期末试题 答案
39、一闭口系从状态1沿1-2-3途径到状态3,传递给外界的热量为47、5kJ,而系统对外作功为30kJ,如图所示。
(1)若沿1-4-3途径变化时,系统对外作功15kJ,求过程中系统与外界传递的热量。 (2)若系统从状态3沿图示曲线途径到达状态1,外界对系统作功6kJ,求该过程中系统与外界传递的热量。
(3)若U2=175kJ,U3=87、5kJ,求过程2-3传递的热量及状态1的热力学能。(7
分)
40、m=2.26kg理想气体的气体常数Rg=430J/(kgT1=477K,经可逆定容过程后终温T2=591K。求41、空气可逆绝热流过一喷管,入口压力p1=0、p2=0、15MPa,此喷管就是什么外型的喷管?入口空气流速忽略不计热比取定值,分别为cp=1、004kJ/(kg·K),κ=1、口空气的温度、流速、马赫数。(7分)
参考答案
p、k),比热比κ=1、35。初温、Δ1U、W、ΔS。(72分) 温度t1=800℃,出口压力4,比热容与比3g=287J/(kg、k)。求喷管出VQ7MPa,4,R 工程热力学 期末试题 答案
第一部分 选择题(共15 分) 一、单项选择题(每题只有一个正确答案,答对一题得1分,共 15 分) 1、C 2、B 3、C 4、C 5、C 6、D 7、C 8、A 9、D 10、A 11、B 12、D 13、C 14、D 15、B 第二部分 非选择题(共85分) 二、判断题(本大题共10小题,每题1分,共 10 分,答A表示说法正确、答B表示说法不正确,本题只需指出正确与错误,不需要修改) 16、B 17、A 18、B 19、A 20、A 21、B 22、A 23、B 24、B 25、A 三、填空题(本大题共5小题,每空1分,共11分。) 26、0、267kJ/(kg、K) 31、1×10-3kg/mol 27、增大 减少 28、饱与蒸汽的质量占整个湿蒸汽质量的比值 24 29、0、946kJ/(kg、K) 0、686kJ/(kg、K) a30、(p?2)(Vm?b)?RT 对气体分子间的引力 对气体分子体积 Vm四、名词解释(本大题共4小题,每题 4分,共16分。) 31、干度为1的湿蒸汽为干饱与蒸汽;(1分) 蒸汽与水的混合物称为湿饱与蒸汽;(1分) 温度高于蒸汽压力下所对应的饱与温度的蒸汽,称为过热蒸汽。(2分) 32、物体温度升高1K(或1oC)所需热量称为热容,以C表示。(2分) 单位有J/(kg、K)、 J/(mol、K)与 J/(m3、K)。(2分) 33、在保持湿空气中水蒸气分压力pv不变的条件下,降低湿空气温度而使其达到饱与状态时所对应的温度,称为露点。(4分) 工程热力学 期末试题 答案
34、一个热力系统如果与外界只有能量交换而无物质交换,则该系统称为闭口系统。闭口系统内的质量保持恒定不变,闭口系统又叫做控制质量。(4分) 五、简答题(本大题共3小题,每题 4分,共12分。) 35、定压n=0,定容n=∞,定温n=1,定熵n=κ(4分) 36、(1)提高初温,可提高热力循环效率与增大膨胀终点的干度,但受金属材料耐热性能的限制。(2分) (2)在相同的初温与背压下,提高初压也可使热效率增大。会使乏汽干度降低,设备强度的问题。(1分) (3)降低背压可以显著提高循环热效率。受环境温度的限制。(1分) 37、它们共同处都就是在无限小势差作用下,非常缓慢地进行,由无限接近平衡状态的状态组成的过程。(2分) 它们的区别在于准平衡过程不排斥摩擦能量损耗现象的存在,可逆过程不会产生任何能量的损耗。(1分) 一个可逆过程一定就是一个准平衡过程,没有摩擦的准平衡过程就就是可逆过程。(1分) 六、计算题(本大题共4小题,共36分。) 38、(1)图略。(可参照教材p329图10-14) (2分) h?h604.7?163.4?0.173 (2分) (2)抽汽系数??54?hA?h42716.3?163.4(3)q1?h1?h6?3261.4?604.7?2656.7kJ/kg(2分) ''s2?s2s1?s2x2?\'?\'?0.814(2分) s2?s2s2?s2'\'h2?h2?x2(h2?h2)?2124.0kJ/kg(2分) q2?(1??)(h2?h3)?(1?0.173)(2124.0?163.4)?1621.4kJ/kg(2分) ?net?q1?q2?2656.7?1621.4?1035.3kJ/kg(2分) ?1035.3?39.0%(2分) (4)?t?net?q12656.739、对途径1-2-3,由闭口系能量方程得 ?U123?U3?U1?Q123?W123?(?47.5)?30??77.5kJ(1分) (1)对途径1-4-3,由闭口系能量方程得 Q143??U143?W143??U123?W143?77.5?15??62.5kJ(系统对外放热)(2分) (2)对途径3-1,可得到 Q31??U31?W31?77.5?(?6)?71.5kJ(1分) (3)对途径2-3,有 工程热力学 期末试题 答案
W23??pdV?0(1分) 23则 Q23??U23?W23?87.5?175??87.5kJ(1分) U1?U3??U123?87.5?(?77.5)?185kJ(1分) 143040、cV?Rg??1229J/(kg.K)(1分) ??11.35?1 W?0 (1分) ?U?mcV(T2?T1)?2.26?1.229?(591?477)?317kJ (2分) Q??U?317kJ (1分) T591?S?mcVLn2?2.26?1.229?Ln?0.595kJ/K(2分) T1477p0.15?0.214?0.528为缩放型喷管。(1分) 41、2?p10.7?1?1p2kk0.151.4 T2?T1()?1073?()1.4?691K(2分) p10.7 cf2? Ma?2cp(T1?T2)?2?1004?(1073?691)?876m/s(2分) cf2c2 ?876?1.66(2分) 1.4?287?691
中北大学 工程热力学 试题(A )卷(闭卷)
2012--2013学年第 一 学期
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