2007年工程热力学试题b答案

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1、………………………………装………………………………订…………………………………线………………………………课程工程热力学班级________________________姓名__________________________学号________________________………………………………密………………………………封…………………………………线………………………………安徽工业大学试题纸（一）题号一二三四五六七八九十十一十二十三十四十五十六十七十八十九二十总分得分2006~2007学年第一

2、学期《工程热力学》试卷（B）一、是非题（每题2分，共20分。对者在题号后面的括号内打√，错者打×）1（×）开口系与外界有物质交换，而物质又与能量不可分割，所以，开口系不可能是绝热系。2（√）平衡状态的本质就是系统与外界以及系统内部的驱动势差为零。3（×）气体吸热后温度一定升高。4（√）可逆条件，气体膨胀时一定对外做功。5（×）熵增大的过程必定为吸热过程。6（×）使熵增大的过程必为不可逆过程。7（×）使系统熵增大的过程必为不可逆过程。8（√）水的三相点的状态参数不是唯一确定的。9（√）不可逆绝热膨胀的

3、终态熵大于初态熵。10（×）工质经历不可逆循环有。二、单选题（每题2分，共10分。将选择的结果填到题号后的括号内）1（B）——理想气体某一过程的焓变△h等于吸热量q，该过程是：（A）定容过程（B）定压过程（C）定温过程（D）绝热过程2（A）——供热系数ζ应该：（A）大于1（B）等于1（C）小于1（D）以上皆有可能3（A）——卡诺循环包括两个____过程和两个____过程。（A）定温，定熵（B）定压，定熵（C）定温，定容（D）定容，定熵4（C）——系统在可逆过程中与外界传递的热量，其数值大小取决于：（

4、A）系统的初、终态（B）系统所经历的过程（C）（A）和（B）（D）系统的熵变5（D）——理想气体绝热流经节流阀，节流后稳定截面处的温度：（A）升高（B）降低（C）不变（D）无法确定三、简答题（每题5分，共10分）1、简述水在定压条件下加热的基本过程。答：先是过冷水经过加热变成饱和水，饱和水继续加热就开始沸腾汽化，此时饱和压力、温度不变，随加热继续进行，水逐渐全部汽化，形成干饱和蒸汽，对饱和蒸汽继续加热，蒸汽温度将升高形成过热蒸汽，这就是在定压条件下水加热的基本过程。2、简述卡诺两个定理的基本内容。答

5、：定理一：在相同温度的高温热源和相同温度的低温热源之间工作的一切可逆循环，其热效率都相等，与可逆循环的种类无关，与采用哪一种工质也无关；定理二：在温度同为T1的热源T2的冷源间工作的一切不可逆循环，其热效率必小于可逆循环。四、下图是活塞式内燃机混合加热理想循环p-v图，请画出相应的T-s图。试通过作图比较分析，在循环最高压力相同和最高温度相同的条件下，混合加热理想循环、定压加热理想循环和定容加热理想循环的热效率大小。（15分）答：如上图所示1-2-3-4-1为定容加热理想循环；1-2‘-3′-3-4

6、-1为混合加热理想循环；1-2”-3-4-1为定压加热理想循环。在所给的条件下，三种循环的最高压力和最高温度重合在点3，压缩的初始状态都重合在点1。从T-s图上可以看出，三种循环排出的热力q2相同，都等于面积14651，而所吸收的热力q1则不同，面积2”3652”＞2’3’3652’＞23652,即所以循环的热效率五、计算题（每题15分，共45分）1、1kg的氧气置于如图所示的气缸内，缸壁能充分导热，且活塞与缸壁无摩擦，初始时氧气压力为0.55MPa、温度为20℃。若气缸长度为2L，活塞质量为10k

7、g。试计算拔出销钉后，活塞可能达到的最大速度。（a）代入(a)2、有人设计了一台热机，工质分别从温度为T1=800K、T2=500K的两个高温热源吸热Q1=1500KJ和Q2=500KJ，以TO=300K的环境为冷源，放热Q3，问：（1）如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为多少？（1）已知，，放热  所以可以实现（2）最大循环净功只有在可逆循环时才能获得，即3、一简单蒸汽动力循环（即朗肯循环），蒸汽的初压p1=3MPa，初始温度t1=480℃，终

8、压p2=6kPa。试求：（1）蒸汽终干度x2（2）循环效率ht（注：相关水及其蒸汽的状态参数见附表1、2）解：根据p1=3MPa，t1=480℃查表得h1=3411.6kJ/kg;s1=7.1758kJ/kg.s根据p2查ts＝36.18，h‘＝151.5，h“＝2567.1，s‘＝0.5209，s“＝8.3305由于有s1＝s2，又有可以得出x2＝0.852计算得出又，由公式附表1未饱和水和过热水蒸汽表（注：）附表2饱和水和饱和水蒸汽表（注：1bar=0.1MPa）