《工程热力学与传热学》练习题 2(1)

《工程热力学与传热学》练习题 2(1)

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1、一、选择填空题(每小题2分,共20分)1.lmol理想气体从p-V图上初态a分别经历如图所示的(l)或(2)过程到达末态b。已知Ta<Tb,则这两过程中气体吸收的热量Ql和Q2的关系是(A)。A.B.C.D.2.理想气体等温压缩过程,其焓变化量(C)。A.有时是负值B.总是负值C.为零D.总是正值3.某负压工作的凝汽器,若有个与大气相连的阀门未关紧,真空遭到破坏,此时凝汽器的真空表读数(B)。A.没有反应B.降低C.升高D.不变4.设高温热源的热力学温度是低温热源的热力学温度的n倍,则在一正向卡诺循环中,

2、理想气体传给低温热源的热量是从高温热源吸取的热量的(B)。A.n倍B.1/nC.n-1倍D.(n+1)/n5.以下可以确定湿蒸汽状态的是(C)。A.压力与温度B.压力或温度C.压力与比容D.温度或比容6.对于无相变受迫对流换热,当自然对流的影响可忽略时,其准则方程为(A)A.B.C.D.7.在三层平壁的稳态导热中,已测得t1、t2、t3和t4依次为600℃、500℃、200℃及100℃,则各层热阻在总热阻中所点的比例依次为(D)。8A.10%、60%、25%B.20%、65%、10%C.20%、40%、3

3、0%D.20%、60%、20%8.一个20cm×16cm×80cm的铁块(λ=64W/m.K)突然置于平均表面传热系数为11.35W/m2.K的空气中进行自然对流换热,求其Bi数,并判断采用集中参数法来计算瞬时温度是否合适?(D)A.Bi=3.7926不合适B.Bi=0.0142合适C.Bi=1.8963不合适D.Bi=0.0071合适219.如图所示,表面1、2的面积分别为A1和A2,则角系数X2,1为(C)。A.0B.1C.A1/A2D.A2/A1二、判断题(每小题1分,10分)1.(√)辐射力的大小

4、与物体的表面性质和表面温度有关。2.(×)理想气体Cp和Cv都是温度的函数,故(Cp-Cv)值也随温度而变化。3.(√)一般来说,物质固相导热系数>物质液相导热系数>物质气相导热系数。4.(√)临界点时,饱和液体的焓等于干饱和蒸气的焓。5.(×)不可逆循环的热机热效率小于可逆循环的热机热效率。6.(√)湿空气用相对湿度反映其吸湿能力的大小。7.(×)在无限长圆筒壁的稳态导热中,通过各同轴圆柱面的热流密度都相等。8.(√)无论过程是否可逆,闭口绝热系统的膨胀功总是等于初、终态的热力学能之差。89.(×)在对

5、流换热中,表面传热系数随速度的增加而减小。10.(×)根据熵增原理,熵减少的过程是不可能实现的。三、解释概念(每小题2分,共10分)1.含湿量:单位质量干空气所携带的水蒸气的质量。2.灰体:在辐射理论中,将光谱吸收率aλ与波长无关的物质称为灰体3.焓:开口系中流入或流出系统工质所携带的取决于热力学状态的总能量。闭口系中相当于一个复合的状态参数。4.传热过程:特指热流体通过固体壁面将热量传给冷流体的全过程。5.孤立系统:与外界无任何能量与物质交换的热力系统。四、简答题(共30分)1.在h-d图上表示饱和湿空

6、气和未饱和湿空气两种湿空气的状态及对应的干球温度t、湿球温度tw及露点温度td,并写出三个温度之间大小关系?(6分)2.在有空调的房间内,夏天和冬天的室温均控制在20℃8,达到同样的保温效果,夏天只穿衬衫,而冬天穿毛衣,为什么?(6分)首先,冬天和夏天的最大区别是室外温度的不同。夏季室外温度比室内气温高,因此通过墙壁的热量传递方向是由室外传向室内。而冬季室外气温比室内低,通过墙壁的热量传递方向是由室内传向室外。因此冬季和夏季墙壁内表面温度不同,夏季高而冬季低。因此尽管冬季室内温度比夏季略高,但人体在冬季通

7、过辐射与墙壁的散热要比夏季高很多,根据人体对冷的感受主要是散热量的原理,在冬季散热量大,因此要穿厚一些。3.热力学第二定律是否可表述为“功可以完全转变为热,但热不能完全转变为功”?为什么?(6分)不可以,这里没有指出热力学第二定律的前提条件(在没有引起其他变化的条件下)4.如图所示,p-v图上OA,OB为理想气体多变过程,在表中填上这2个过程ΔT,8W,Q的“+”、“-”号;并在p-v图上画出过程OC。过程ΔTWQOAOBOC-++On=1n=kpABvv5.什么叫对流换热?影响对流换热的因素有哪些?(6

8、分)对流换热:流体流过物体壁面时,由于两温度不同所发生的热量传递。影响因素:1.流动的起因;2流动的速度和形态;3.流体有无相变;4.流体换热面的几何形状和大小位置;5.流体的热物理性质。五、计算题(共30分)1.如图所示三层材料组成的多层壁,在稳定传热过程中,试求:中间材料的导热系数l2和层间的温度t2、t3?已知:介质温度t¥=700℃,换热系数α=20W/m2℃,l1=5W/m℃,l3=15W/m℃。81.有一平底不锈钢

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