哈工大工程热力学习题

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1、一．是非题（10分）1．系统的平衡状态是指系统在无外界影响的条件下，不考虑外力场作用，宏观热力性质不随时间而变化的状态。（）2．不管过程是否可逆，开口绝热稳流系统的技术功总是等于初、终态的焓差。（）3．工质经历一可逆循环，其∮ds=0，而工质经历一不可逆循环，其∮ds＞0。（）4．理想气体在绝热容器中作自由膨胀，则气体温度与压力的表达式为（）5．对一渐放型喷管，当进口流速为超音速时，可做扩压管使用。（）6．对于过热水蒸气，干度（）7．在研究热力系统能量平衡时，存在下列关系式：=恒量，△Ssys+△Ssur=恒量。（）8．对于渐缩喷管，若气流

2、的初参数一定，那么随着背压的降低，流量将增大，但最多增大到临界流量。（）9．膨胀功、流动功和技术功都是与过程路径有关的过程量（）10．在管道内定熵流动过程中，各点的滞止参数都相同。（）二．选择题（10分）1．湿蒸汽经定温膨胀过程后其内能变化_________（A）△U=0（B）△U＞0（C）△U＜0（D）△U＜0或△U＞02．压气机压缩气体所耗理论轴功为_________（A）（B）（C）＋p1v1－p2v23．多级（共Z级）压气机压力比的分配原则应是_________（A）βi=（PZ+1+P1）/Z（B）βi=（PZ+1/P1）1/Z（

3、C）βi=PZ+1/P1（D）βi=（PZ+1/P1）/Z4．工质熵减少的过程_________（A）不能进行（B）可以进行（C）必须伴随自发过程才能进行5．闭口系统功的计算式W=U1－U2_________（A）适用于可逆与不可逆的绝热过程。（B）只适用于绝热自由膨胀过程。（C）只适用于理想气体的绝热过程。（D）只适用于可逆绝热过程。三．填空题（10分）1．理想气体多变指数n=1，系统与外界传热量q=_________；多变指数n=±∞，系统与外界传热量q=_________。2．卡诺循环包括两个_________过程和两个_______

4、__过程3．水蒸汽的汽化潜热在低温时较__________，在高温时较__________，在临界温度为__________。4．在T—S图上，定压线的斜率是_________；定容线的斜率是_________5．理想气体音速的计算式：_________，马赫数的定义式为：_________四、名词解释（每题2分，共8分）1．孤立系统2．焓3．热力学第二定律及数学表达式5．相对湿度五简答题（8分）1.闭口系统从温度为300K的热源中取热500kJ，系统熵增加20kJ／K，问这一过程能否实现，为什么2.已知房间内湿空气的、温度，试用H—d图定

5、性的确定湿空气状态。六．计算题（共54分）1．空气的初态为p1=150kPa，t1=27℃，今压缩2kg空气，使其容积为原来的。若分别进行可逆定温压缩和可逆绝热压缩，求这两种情况下的终态参数，过程热量、功量以及内能的变化，并画出p-v图，比较两种压缩过程功量的大小。（空气：=1.004kJ/(kgK)，R=0.287kJ/(kgK)）（20分）2．某热机在T1=1800K和T2=450K的热源间进行卡诺循环，若工质从热源吸热1000KJ，试计算：（A）循环的最大功？（B）如果工质在吸热过程中与高温热源的温差为100K，在过程中与低温热源的温

6、差为50K，则该热量中能转变为多少功？热效率是多少？（C）如果循环过程中，不仅存在传热温差，并由于摩擦使循环功减小10KJ，则热机的热效率是多少？（14分）3．已知气体燃烧产物的cp=1.089kJ/kg·K和k=1.36，并以流量m=45kg/s流经一喷管，进口p1=1bar、T1=1100K、c1=1800m/s。喷管出口气体的压力p2=0.343bar，喷管的流量系数cd=0.96；喷管效率为h=0.88。求合适的喉部截面积、喷管出口的截面积和出口温度。（空气：=1.004kJ/(kgK)，R=0.287kJ/(kgK)）（20分）