武汉理工大学-工程热力学和传热学往年试卷(共10页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上学 院专业班级学 号姓 名- 评卷密封线 密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理 评卷密封线 武汉理工大学考试试卷(A)2010 2011 学年 1 学期 工程热力学和传热学 课程 时间120分钟 学时， 学分，闭卷,总分100分,占总评成绩 100 % 2010年12月11日题 号一二三四五六七八九十合 计满 分100得 分评卷人复查人得 分 一、选择题(本题10分，每小题2分)1、对刚性容器中的空气缓慢加热，使其从50升温到120，此过程A 一定可逆 B 一定不可逆 C 可能可逆也可能不可逆 D 无法判断2、湿空气在总压力不变、焓值不变的条件下，干球温度愈低，其含湿量 A 愈大 B 愈小 C 不变 D 可能增大也可能减小3、一定量的理想气体绝热的流过阀门，其熵变SA 一定大于0 B一定小于0 C一定等于0 D可能大于0也可能小于04、两块无限大靠得很近的平行平板间的遮热板，当遮热板的位置移动、不在正中间时，其遮热效果A 增大 B 减小 C可能增大也可能减小 D 不变5、平壁和圆管壁材料相同，厚度相同，且圆管内表面积等于平壁表面积，在两侧表面温度相同条件下，其导热量A 平壁大 B 圆管壁大 C一样大 D 无法判断得 分二、填空题(本题20分，每小题5分)1 如图所示，某容器被一刚性壁分成两部分，在容器的不同位置安装有压力计。若大气压力为97kPa,表C为真空计，读数是24kPa,压力表B的读数是36kPa,则表A的读数是（ ）。2 可逆热机采用某实际气体做工质，工作在高温热源527和低温热源127之间。已知每一循环中吸收的热量为120KJ，该热机在此循环中所做的功为（ ）。3 已知某理想气体的平均摩尔比热 Cp,m=29.538J/(mol.k)，Cp,w=29.931 J/(mol.k)，求Cp,m=（ ），Cv,m=（ ）4 在某润滑油冷却器中，润滑油从50被冷却到40，而冷却水则从30被加热到35。如果冷却器被设计成逆流式，其对数平均温差为（ ）。4三、简答题(本题30分，每小题5分)四、专心-专注-专业得 分三、简答题(本题25分，每小题5分)1、 试用热力学第二定律证明，PV图上任意两条可逆绝热线不能相交。2、 气体在气缸内把从外界吸收的热量和本身热力学能的减小量都转换为对外界做膨胀功，利用PV图确定该过程的多变指数范围。3、 写出傅里叶定律的一般表达式，并说明式中各量和符号的物理意义。4、 试述强化管内流体对流换热常采用的方法。5、一个物体，只要温度大于0 k，就会不断地向外界辐射能量，但它为什么不会因热辐射而使温度逐渐降低至0 k?得 分四、计算题(本题45分，每小题15分)1、压力为0.1Mpa，温度为20的空气进入压缩机，可逆绝热压缩至0.6Mpa后排入贮气罐。已知k=1.4，空气R=0.287kJ/(kg·k) Cp=1.004kJ/(kg·k)，（1）试问压缩机空气出口温度是多少？（2）若将空气绝热压缩至0.6Mpa，250时，试问绝热效率是多少？如果压缩机的吸气量为100m3/h，试求此时压缩机的功率为多少？学 院专业班级学 号姓 名- 评卷密封线 密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理 评卷密封线 2、在燃气轮机装置中，燃烧室产生燃气的压力为0.8Mpa，温度为700。燃气通过喷管获得高速气流，以带动燃气轮机对外作功。若已知喷管背压Pb=0.2Mpa,燃气的气体常数为289.4J/(kg.k)，绝热指数K=1.3，临界压力比为0.546，试分别求出采用渐缩喷管和缩放喷管时的出口流速。3、一只顶部涂有白漆（其黑度为0.94，且对太阳光的吸收率为0.15），面积为400的冷藏船在阳光照射的海面上行驶。已知海风温度为25，海风与顶面的对流换热系数为20W/(·k)，太阳对顶面的投入辐射为1000W/,太阳光与顶面法线夹角为30。现设顶面平均温度为15，太空有效温度为-30，试求此刻该顶面每小时的冷量损失是多少？武汉理工大学教务处试题标准答案及评分标准用纸课程名称 ：工程热力学和传热学 （A 卷）一、选择题、填空题（每题2分，共10分,）、C 2 、A 3、A 4、D 5、B 二、填空题（每题5分，共20分,）1、60Kpa 2、60KJ 3、Cp,m =30.324 J/(mol.k) Cv,m =22.01 J/(mol.k) 4、12.3三、简答题（每题5分，共25分）1、证明：设任意两条可逆绝热线相交于点A，作等温线交两条绝热线分别于点B、C，对循环ABC工质吸热量为：Q=TDS，作功为：=Q= TDS，即该循环从单一热源吸热并全部转化为功，这违反了热力学第二定律。故在P-V图上两条可逆绝热线不会相交。2、答：由P-V图，1-2过程即为所求，此时1nk3、答：一般表达式：=-gradt=-，是热流密度矢量，为导热系数，它表示物质导热本领的大小；gradt是空间某点的温度梯度；是温度梯度单位矢量，指向温度升高的方向；“-”号表示热量沿温度降低的方向传递。4、答：提高流速；采用小管径圆管；采用短管，弯管和螺纹管；改变物性。5、答：物体在发射辐射能量同时也吸收其它物体所发出的辐射能，辐射换热是辐射和吸收共同起作用，故物体不会因辐射而降温至0 K。三、计算题（共45分）1.解： （5分） （5分）压缩机的功率 （5分）2.解： （8分）（7分）3.解：该顶面与外界换热有：对流换热量Q1、吸收太阳的热量Q2、向太空辐射散热Q3(3分) (5分)(5分)故冷损失量 (2分)武汉理工大学教务处试题标准答案及评分标准用纸课程名称 ： 工程热力学和传热学 （B 卷）一、选择、填空题（每题2分，共10分,）B卷1.C 2 A 3.A 4.A 5.A 二、填空题（每题5分，共20分,）1、-190KJ 2、33.85% 3、0.267KJ/kg.k 31.1Kg/kmol 4、10.8三、简答题（每题5分，共25分）1、答:可能可逆也可能不可逆，当热源温度与空气温度随时保持无限小的温差时可逆。2、证明：因为系统与外界无热量和功量交换，故过程热力学能不变，即T2=T13、答：过程1-2即为所求4、答: 短管的平均换热系数大。因为流体在入口段温度边界层较薄，故换热能力强，即有“入口效应”。5、答：钢锭被加热时，当金属温度较低，实际上没有可见光辐射，不能觉察到金属颜色的变化。但随着温度的升高，热辐射中可见光的比例不断增加，故金属将相继呈现颜色变化直到白炽。四、计算题（共45分） 1.解：（8分） （7分）2、解： （ （5分） 单级耗功（5分） 高、低压气缸散热量（5分）3.解： 板1的本身辐射为 （5分） 两板间辐射换热量为（5分）板1的反射辐射 对板1的投射辐射等于板2的有效辐射 (5分）