杭州电子科技大学热工基础试卷B卷

杭州电子科技大学学生考试卷（A）卷考试课程热工基础考试日期2008年1月15日成绩课程号教师号任课教师姓名考生姓名学号（8位）年级05专业车辆工程第一部分工程热力学部分一、选择题（共5题，每小题1分，共5分）1．工质进行了一个吸热、升温、压力下降的多变过程，则多变指数n（）A.0n1B.0nkC.nkD.1nk2.p-v图上，经过同一状态点的理想气体等温过程线斜率的绝对值比绝热过程线斜率的绝对值（）A.大B.小C.相等D.可能大，也可能小3．若孤立系内发生的过程都是可逆过程，系统的熵（）A．增大B．减小C．不变D．可能增大，也可能减小4．平衡过程是可逆过程的（）条件。A．充分B．必要C．充要D.无关5．一理想气体其初始温度为1373K，经定容放热后其出口温度为443K，该理想气体初终态压力值比为（）A．3.1倍B.6.47倍C.0.323倍D.2.864倍二、判断题（共5题，每小题1分，共5分）1.气体吸热后一定膨胀，内能一定增加。（）2．在T-s图上，理想气体的定容线比定压线陡。（）3．闭口系统进行了一个过程，如果熵增加了，则一定是从外界吸收了热量。（）4．经不可逆循环，工质无法恢复为原来状态。（）5.热力系统的边界可以是固定的，也可以是移动的；可以是实际存在的，也可以是假想的。（）三、简答题（共2题，每小题5分，共10分）1.在p-v图及T-s图上画出空气的n=1.2的膨胀过程1-2，确定过程1-2中功和热量的正负号并比较初终态热力学能的大小。2.对工质加热，温度一定升高吗?有没有可能降低?为什么?四、计算与作图题（共3题，每小题10分，共30分）1.气体在气缸中被压缩，气体的热力学能和熵的变化分别为45kJ/kg和-0.289kJ/（kg·K）,外界对气体做功170kJ/kg，过程中气体只与环境交换热量，环境温度为300K。问该过程能否实现？2.根据p-v图，在T-s图上画出循环A(1-2-3-4-1)和循环B(1-2-3-5-1)、比较其热效率的大小并简述理由。其中，1-2和3-4-5均为绝热过程。3.质量m=2.26kg的理想气体，气体常数Rg=430J/(kg·k)，比热比k=1.35。初温T1=477K，经过一个可逆等容过程后，终温T2=591K。求该过程中的Q、ΔU、W、ΔS。第二部分传热学部分一、简答题（16分，每题2分）：1、写出热量传递的三种方式。2、给出无限大平板加热或冷却过程中渥数Bi的定义式，并指出其物理含义。3、给出集中参数法的判别，并指出其特征。4、给出边界层理论中普朗特数的定义，并指出其物理含义。5、无限大平壁在加热或冷却过程中的中心平面温度与哪几个无量钢物理量有关？6、在对流换热过程中出现的Nu数，写出它的物理量组成。7、自然对流和纯强迫对流的边界层动量方层相比，多出了什么项，它以什么特征数形式出现？8、什么是物体表面的黑度，它与哪些因素相关？二、简算题（20分，每题4分，写成表式即可，不用计算出结果）：1、一炉子的炉墙厚13cm，面积为20m2，平均导热系数为1.04W/(mK)，内外壁温分别为520oC及50oC。试计算通过炉墙的热损失。2、热电偶的热接点近似认为是直径d的球形，已知热电偶材料的、cp。热电偶初始温度为t0，突然将其放入tf的气流中，热电偶表面与气流间对流换热系数h，试写出热电偶的过余温度达到初始过余温度的1％时所需的时间的关系式。3、两根管子，a管内径为b管内径的两倍，当同一种流体流过时，a管内流速与b管相同，已知ab两管温度场完全相同，问管内流态是否相似?如不相似，在流速上采取什么措施才能相似?4、黄铜管式冷凝器内径r，管内水流速uf，密度比热分别为ρ、cp，壁温维持tw，冷却水进出口温度分别为tm’和tm”，请给出通过能量平衡计算换热系数的关系式?5、若黑体辐射函数为Fb(0-λ)=f(λT)，写出计算黑体在温度T下介于波段λ1和λ2之间的波段辐射力表达式。三、计算题（14分，每题7分）1、热电厂有一外径为100mm的过热蒸汽管道（钢管），用导热率λ=0.04W/(mK)的玻璃棉保温。已知钢管外壁温度为400oC，要求保温层外壁温度不超过50oC，并且每米长管道的散热损失要小于160W，试计算保温层的厚度。（请给出计算步骤和最终结果）2、两个相距1m、直径为2m的平行放置的圆盘，相对表面的温度分别为t1=500oC，t2=200oC，发射率分别为ε1=0.3及ε2=0.6，圆盘的另外两个表面换热忽略不计。若两圆盘被置于t3=20oC的大房间中，圆盘之间的角系数X12=X21=0.38，试确定每个圆盘的净辐射换热量。（请画出辐射换热网络图并给出计算步骤）第2页共2页