2013年工程热力学考题a-标答

《2013年工程热力学考题a-标答》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、武汉大学动力与机械学院2013—2014第一学期期末考试《工程热力学》试卷A标准答案班级：学号：姓名：成绩：一、选择题（2x5=10分）（以下各题四个备选答案至少有一个是正确的，不选、错选得零分，漏选得1分，选对得2分）1.自由膨胀过程BDA.是准平衡过程B.不是准平衡过程2.工质的总储存能包括ABCA.热力学能B.宏观动能3.理想气体的比热与ACDA.气体的种类冇关B.压力冇关C.是可逆过稈C.重力位能C•温度冇关D.D.D.不是可逆过程流动功热力过程冇关4.双原子气体的多变指数为1.8的膨胀过程中BCD.焙不变A.热力学能增大B.对外放热C.对外做技术功5

2、.卡诺供暖循坏，热源温度为口，坏境温度为To,从低温热源吸热q2,向高温热源放热qi，则其需要的循环功为ADS启）D.沐廿）二、填空题（4x5=20分）已知：空气的气体常数Rg=287J/（kg-K）,定压比热cp=1004J/（kg-K）o1.汽轮机的排汽焙为2300kJ/kg,进入凝汽器凝结放热为饱和水流出，其焙为140kJ/kg；凝汽器内的循环冷却水吸收排汽放热后，温度升高了10°C,则每冷却1kg排汽需要的冷却水量为5L59kgo己知水的比热Cp=4.1868kJ/（kg-K）o2.温度为400K的恒温热源向温度为300K的环境放热100kJ,该传热过

3、程引起的做功能力损失25kJo3.空气在渐缩喷管内流动，其进口温度为500K,流速为200m/s,其滞止温度为5Z9.92K。4.提高燃气轮机装置循坏热效率的方法有增大增压比、回热、在回热基础上分级压缩及中间冷却、在回热基础上分级膨胀及中间再热。5.latm的湿空气，温度为30°C,水蒸气的分压力为3000Pa,根据下表，确定其相对湿度为70.67%。t(°c)2223242526272829303132P(Pa)26442810298531693363356737814007424544954757三、简答题（5x6=30分）1.怎样使用平均比热容表计算定压

4、过程（过程初、终温已知）的吸热量？【答】在平均比热容表中,由初、终温找出其对应的平均定压比热容值,则吸热量为q=c（）.t2^2-c（）.tl*ti-1.什么是自发过程？举出两例，并说明自发过程的特点。[^]自发过程是能够独立、无条件地口动进行的过程。如功热转化、有限温差传热、fl山膨胀、混合过程都属于自发过程，莫特点是不可逆和导致能量贬值。2.水蒸气的定压加热过程屮，其温度、比容、焙和爛等状态参数怎样变化？[^]比容、恰和爛增大;温度升高到饱和温度后,汽化成饱和蒸汽（汽化过程中温度不变）,继续加热则温度继续升高,成为过热蒸汽。3.空气在己设计好的喷管内做有摩

5、阻的绝热流动，相比无摩阻的町逆绝热流动（空气的初态相同），其出口温度、比容、流速和流量怎样变化？ZWV出口温度丁2比容卩2>卩2$，流速C/2Vcf2s，流量Qm2

6、。【答】温度降低、含湿量在冷却过程屮不变,在去湿过程屮降低,焰降低。参第四版教材P391图12-16。四、计算题（4x10=40分）已知：空气的气体常数Rg=287J/（kg-K）,定压比热Cp=1004J/（kg・K）。环境温度To=3OOKo1.一刚性绝热容器，屮间隔板将容器一分为二，左侧为2kg的35（）K、3MPa的高压空气，右侧为真空。抽出隔板后空气充满整个容器，并达到新的平衡状态。求该过程的做功能力损失。【解】已知:mi=2kg,p!=3MpafT[=350K抽去隔板,根据AU=Q・W=0，热力学能不变,温度不变（3分）容积扩人一倍,即VJV]=2

7、（2分）AS=tnAs=m*Rg*ln（v2/v｝）=0.398U/K（3分）I=T£dS=119.36kJ（2分）2.空气在渐缩喷管进行定爛流动。已知空气的进口参数为P1=2.8MPa,T,=600K,出口处背压力pb=0.1MPa,出口截面积A2=40cm2o求喷管能达到的最大质量流量。【解】己知:p/=2.8Mpa,Tt=600K；ph=0.1Mpa；A2=40cm2确定临界参数:Pcr=%rPo=l・4784Mpa>ph（2分）由于是渐缩喷管,因此空气在喷管出口最高只能达到临界压力,Tc,.=T0vcr（k-1）/k=499.92K（2分）v2=Vcr

8、=RgTc』pcr=0•097/kg（