北京工业大学2014-2015学年工程热力学试题

北京工业大学2014—2015学年第一学期《工程热力学》考试试卷A卷考试说明：考试时间为90分钟,采用闭卷方式，适用于建筑环境与设备工程专业.承诺：本人已学习了《北京工业大学考场规则》和《北京工业大学学生违纪处分条例》，承诺在考试过程中自觉遵守有关规定，服从监考教师管理，诚信考试，做到不违纪、不作弊、不替考。若有违反，愿接受相应的处分。承诺人：学号：班号：。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。注：本试卷共3大题，共6页，满分100分，考试时必须使用卷后附加的统一答题纸和草稿纸。卷面成绩汇总表（阅卷教师填写）题号一二三总成绩满分得分一、是非题，对的划“√”，错的划“×”（共10小题，每题2分,共20分）1、熵增过程即为不可逆过程。（）。2、因为不可逆过程不可能在T-s图上表示，所以也不能计算过程的熵变量。（）3、理想气体的绝热等温膨胀是可行的过程。（）4、在相同的初、终态之间，进行可逆过程与不可逆过程，则两个过程中，工质与外界传递的热量不相等。（）5、一台制冷机，只需要使工质在管道内的流动方向与制冷运行时相反，就可以在冬季改作热泵供热。。（）6、活塞式压气机采用多级压缩和级间冷却方法可以提高它的容积效率。（）得分7、若从某一初态经可逆与不可逆两条途径达到同一终态，则不可逆途径的△s必大于可逆途径的△s。（）8、用压力表可以直接读出绝对压力的数值。（）9、湿空气的含湿量表示1kg湿空气中水蒸气的含量。（）10、已知压力和比体积便可以确定湿蒸汽的状态。（）二、简答题（共7小题，每题5分,共35分）1、试写出稳态稳定流动能量方程的表达式，并指出方程中各项所代表的物理意义。2、在炎热的夏天，有人决定用关闭厨房的门窗、打开电冰箱门的方法来降温。开始时他感到凉爽，但过了一段时间之后，这种效果开始消失。试用热力学的知识进行解释。。得分3、对于未饱和湿空气，湿球温度、干球温度和露点温度三者哪个大？哪个小？对于饱和湿空气它们的大小又怎样？4、定容加热理想循环是汽油机工作过程的理想化，由哪四个理想过程组成？画出系统图，并且表示在p-v图或T-s图上，并写出循环热效率的表达式。5、分别写出热泵系统的制冷系数和供热系数的表达式，并指出二者之间的关系。6、试说明Cp80℃195℃和Cv80℃195℃所代表的意义。7、有人声称设计了一热机，工作于T1=400K和T2=250K之间，当工质从高温吸收了104750kJ热量。对外做功20kWh，向低温热源放出的热量恒为二者之差，这种热机可能吗？三、计算题（共3小题，每题15分,共45分）1、（15分）1kg的空气从初压p1=200kPa，T1=300℃定温膨胀到v2=4.2m3/kg，随后将空气定压压缩，再在定容下加热使之回到初态。求：（1）将循环画在p-v图和T-s图上；（2）各过程的ΔU，W，Wt，Q；（3）循环的热效率。得分2、（15分）1kg的空气在汽轮机中绝热膨胀，p1=600kPa，T1=1073K，p2=100kPa。假设汽轮机做功W=398KJ,大气温度300K。（空气的气体常数R=287J/kg.K，定压比热=1.0045kJ/kg.K）.试求：（1）膨胀终了的温度T2；（2）工质空气的熵变；（3）有效能损失；3、（15分）空气流经渐缩喷管作定熵流动，已知进入喷管的空气压力为p1=2.5MPa，T1=353K，Cf1=135m/s，喷管出口处背压pb=1.5MPa，出口截面积为A2=12cm2。(空气相应的参数如下：比热比=1.4，临界压力比=0.528，定压比热=1.0045kJ/kg.K)。求：（1）空气的滞止压力和温度；（2）喷管出口截面空气的压力、温度和比体积；（3）喷管出口截面空气的流速和流量。