工程热力学期末试题

选择题：（可改判断填空）1.气体常量Rg()A.与气体种类有关，与状态无关；B.与状态有关，与气体种类无关；C.与气体种类和状态均有关；D.与气体种类和状态均无关。【解】A。气体常数只与气体的种类有关，而与状态无关。2.已知理想气体可逆过程中膨胀功等于技术功，则此过程的特性为()。A.定压B.定温C.定容D.绝热【解】B在无摩擦的情况下，理想气体定温过程的膨胀功、技术功分别计算如下：222121lnvvRgTdvvRgTpdvW222121lntppRgTdppRgTvdpW由于定温过程中ppv2121v，因此有W=Wt，也就是说理想气体在定温过程中的技术功和膨胀功相等。3．工质经过一个不可逆循环，又回到初态，其熵（）A．增加B．减少C．不变D．变化不定【解】C熵是状态参数，与过程无关，循环前后状态不变，所以熵不变。4．在刚性容器中，一定质量的空气被3000C的热源从1000C加热到3000C，此过程是（）A．可逆的B．不可逆的C．定容可逆的D．等压不可逆的【解】B能自发进行的过程均不可逆，题中过程为自发过程，所以是不可逆过程。由PV=RgT可知，该过程不为等压过程，故D错。5．对理想气体，下列过程的温度是增加的A．绝热压缩B．绝热膨胀C．定容放热D．定压放热【解】A从P-V图到T-S图的转换中可以自行读出答案。6．制冷压缩机及其系统的最理想循环是A．卡诺循环B．逆卡诺循环C．回热循环D．多热源卡诺循环【解】B最理想循环为卡诺循环，又因为制冷，所以逆向。对于C，应该叫概括性卡诺循环，木有回热循环一说。7．水在定压汽化过程中，下列四个状态里，除外，另外三个状态的温度是相同的A．饱和水B．湿饱和蒸汽C．干饱和蒸汽D．过热蒸汽【解】D8．扩压管是用来将流体的动能转化为A．功B．热量C．内能D．压力能【解】D9、当扩压管流道截面积从大变小又从小变大时，气体的流速A．增大B．减小C．不变D．不一定【解】B10．下列哪种情况气体的内能减少A．绝热压缩B．绝热膨胀C．定温膨胀D．定温【解】B填空题1、热力学第一定律的实质是。答案：（能量转换和守恒定律）2、91．在理想气体的放热过程中，若工质温度上升，则其膨胀功一定零。（大于、小于或等于）答案：（小于）3、111．工质状态变化，因其比容变化而做的功称为。答案：（容积功）4、卡诺循环的热效率仅与有关。答案：（高温热源温度和低温热源温度）5、理想气体在高温热源温度TH和低温热源温度TL之间的逆向卡诺循环的制冷系数为.。答案：（TL／(TH-TL)）6、卡诺循环包括四个热力过程。答案：（可逆定温加热，可逆定温放热，可逆绝热膨胀，可逆绝热压缩）7、理想气体过程方程为pvn=常数，当n=0时，其热力过程是，当n=k时，其热力过程是。答案：（等压过程）(绝热过程)8、理想气体比定压热容与定容比热之比为1。（大于、小于或等于）答案：（大于）9、某气体[cvm=0.8kJ／(kg·℃)]在膨胀过程中，从外界吸热16kJ／kg，对外界做功80kJ／kg，此过程中，该气体温度将下降℃。答案：（80）10、某理想气体[cvm=0．8kJ／(kg·℃)]被压缩过程中，接受外界功90kJ／kg，温度上升80℃，此过程中，该气体将对外界放热kJ／kg。答案：（26）简答题：1、闭口系与外界无物质交换，系统内质量将保持恒定，那么，系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统吗?答：否。当一个控制质量的质量入流率与质量出流率相等时（如稳态稳流系统），系统内的质量将保持恒定不变。2、.热力学第一定律解析式有时写成下列两种形式：wuq21Pdvuq分别讨论上述两式的适用范围。答：第一个公式为热力学第一定律的最普遍表达，原则上适用于不作宏观运动的一切系统的所有过程；第二个表达式中由于将过程功表达成21dvP，这只是对简单可压缩物质的可逆过程才正确，因此该公式仅适用于简单可压缩物质的可逆过程。3、将理想气体工质又升压、又升温及又放热的多变过程表示在p-V图和T-S图上。4、当气流速度分别为亚声速和超声速时，下列形状的管道宜于作喷管还是宜于作扩压管？（1）（2）（3）（4）答：亚声速时（1）喷管（2）扩压管（3）喷管（4）都不适合超声速时（1）扩压管（2）喷管（3）扩压管（4）都不合适5、利用人工打气筒为车胎打气时用湿布包裹气筒的下部，会发现打气时轻松了一点，工程上压气机气缸常以水冷却或气缸上有肋片，为什么？答：湿布使打气筒散热增强，气缸水冷或加装肋片也是为了增强散热，从而使压缩过程离开绝热靠近定温，压缩耗功减少。计算题1.3kg空气从p1=1MPa、T1=900K，可逆绝热膨胀到p2=0.1MPa。设比热容为定值，绝热指数k=1.4，求：（1）终态参数T2和v2；（2）过程功和技术功；2,有人设计了一台热机，工质分别从温度为T1=1800K、T2=2500K的两个高温热源吸热Q1=1500kJ和Q2=2500kJ，以T0=300K的环境为冷源，放热Q3，问：（1）要求热机作出循环净功Wnet=1000kJ，该循环能否实现？（2）最大循环净功Wnet,max为多少？3.空气进入渐缩喷管时的初速为200m/s，初压为1MPa，初温为500℃。求喷管达到最大流量时出口截面的流速、压力和温度。