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建环2005级工程热力学试题(A卷)
2008级工程热力学考题(B卷)
试卷样题一
试卷样题二
思考题

2008年工程热力学试题(B卷)

西安建筑科技大学考试试卷(共 3 页) ( B 卷)                         评 卷 人 填 写

(全日制) 班级:建环 08 级 班 姓名:   

考试科目:工程热力学      学号:   

题号   总分
分数                        
阅卷人                        

 

一、名词解释(共 15 分)

1 •  平衡状态:

2 •  汽化潜热:

3 •  相对湿度:

4 •  定熵滞止:

5 •  沸腾:

二•`  填空题 (共 20 分)

1 .(共 4 分)一个体积为 1m 3 的绝热刚性容器中储有一定量温度为 50 ℃ 的二氧化碳气体,其绝对压力为 350kPa ,若大气压力为 0.1MPa ,则压力表的读值为________ kPa, 若容器发生泄漏,压力表的读数降低了 150kPa ,则容器中所剩余的二氧化碳质量为________ kg 。如果将剩余的二氧化碳加热至温度为 100 ℃ ,那么需加入热量_________ kJ 。

2 .(共 4 分) Write out the suitable conditions for the following energy conservation equation to use.

(1) is suitable for___________________________________________;

(2) is suitable for___________________________________________;

3. (共 2 分) A heat engine receives heat from a source at 1000 ℃ and rejects the waste heat to a sink at 50 ℃ . If heat is supplied to this engine at a rate of 100kW, the maximum thermal efficiency is_______ , the maximum power output of this heat engine is____________ kW.

4 .(共 3 分)湿空气中的水蒸气处于干饱和蒸汽状态,则湿空气的露点温度_______ (填“小于”或“等于”)其干球温度。若对其加热,则温度升高,含湿量将________ ,相对湿度将 _________(后面两个括号里选填“增大”、“减小”或“不变”)。

5. (2 分 ) 一闭口系统中工质经历一个过程,其吸热量为 10kJ, 对外作功 5 kJ, 则其热力学能的变化量为( ) kJ

6.(2 分 )___________ independent state properties are needed to determine an equilibrium state of a simple compressible system? And _________ properties are needed to determine the state of moist air? (Please fill in how many independent properties are needed.)

7.(3 分 ) 孤立系统的熵变等于孤立系统的___________ ,而闭口系统的熵变由__________ 和__________组成。

三、判断正误题(共 10 分)

( 1 )气体放热其温度一定降低 ,吸热温度一定升高( )

( 2 ) 不可逆过程中总有熵产,熵产总大于零,所以系统经历不可逆过程熵一定增大。( )

( 3 )自发过程是不可逆过程,非自发过程则为可逆过程。( )
( 4 )热量和功量的品质不同,但热量只要数量相同,其作功能力就相同。( )

( 5 )一热机若工作于 1000K 和 300K 之间,其吸热量为 1000 kJ ,对外作功 800 kJ ,则此热机为不可逆热机。( )

( 6 ) 汽油机的热效率比柴油机的热效率低,主要是是因为柴油机可以采用较高的压缩比的缘故。( )

( 7 ) 采取蒸汽动力回热循环可以有效地提高过热段蒸汽的温度而使循环热效率提高。( )

( 8 ) A unit mass of a substance undergoes an irreversible process from state 1 to state 2 while gaining heat from the surroundings at temperature T in the amount of q. If the entropy of the substance is at state 1, and , then . ( )

(9) A Carnot cycle operates between the temperature limits of 300K and 1500K. And the engine can produce 600kW net power when it absorbs 1000kW heat. The rate of entropy change of the working fluid during the heat addition process is 0. ( )

(10) 绝对湿度的大小可以说明湿空气的干燥或潮湿程度,相对湿度可以反映湿空气接近于饱和湿空气的程度。( )

四、简答及作图题( 35 分)

1 .(共 6 分)余隙容积的存在会对活塞式压气机产生哪些影响?采用多级压缩中间冷却有哪些优点?如何选取多级压缩的最佳级间压力才会使系统的耗功量最小?

 

 

 

 

 

 

2 .( 6 分)在 p-v 图和 T-s 图上画出多变指数 n=1.35 的氧气吸热过程 1-2 和 n=1.5 的膨胀过程 1-3 ,并确定过程 1-2 和 1-3 中系统与外界间交换的功量和热量的正负号,并分析氧气的温度是升高还是降低了?

 

3 ( 8 分)在 T-s 图上画出蒸汽动力朗肯循环,简述其工作过程,写出热效率的表达式,并分析采取哪些途径可以提高循环的热效率。

 

 

 

 

 

 

4 .( 8 分)在 T-s 图和 图上画出的蒸气压缩式制冷循环,并写出制冷系数的表达式,并分析采取哪些途径可以提高循环的制冷系数。

 

 

 

 

 

 

 

5 .( 7 分)将温度为 5 ℃ 、 的空气,状态“ 1 ” ,加热到状态“ 2 ” ,温度为 35 ℃ ,然后送入干燥器,在与外界绝热的情况下吸收物料的水分,离开干燥器时达到状态“ 3 ” ,相对湿度增至 90% 。设当地的大气压力为 0.101325MPa 。试将该空气的加热和吸湿过程大致表示在湿空气的 H-d 图上,并分析这两个过程的特点。

 

 

 

 

 

 

五.计算题(共 20 分)

1. (共 10 分 ) 1.0MPa , 947 ℃ 的 空气经一节流阀之后压力降为 0.7MPa ,再经喷管作定熵流动,已知 喷管 出口以外的环境压力 ,试确定该喷管的形状。若空气的质量流量为 0.5kg /s ,则喷管出口截面的流速及截面积为多少?

 

 

 

 

 

 

 

 

2 .(共 10 分)一刚性容器,有隔板将它分成 A , B 两部分,开始时 A 中盛有 的干饱和湿蒸汽 1.0kg ; B 中盛有 的,干度为 0.8 的湿蒸汽 1.0kg ;打开隔板后两容器蒸汽混合达到平衡时压力为 。试确定混合后蒸汽所处的状态,并求容器的总体积, 以及 混合过程中放热量和熵变。