2022年《工程热力学》试卷及标准答案评分标准-《工程热力学》课件.docx

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1、名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学而不思就惘,思而不学就殆第一部分挑选题（共 15 分）1 分,共 15 分）、一、单项挑选题 （本大题共 15 小题,每题只有一个正确答案,答对一题得1、压力为 10 bar 的气体通过渐缩喷管流入1 bar 的环境中,现将喷管尾部截去一段,其流速、流量变化为；【】A.流速减小,流量不变 B.流速不变,流量增加C.流速不变,流量不变 D.流速减小,流量增大2、某制冷机在热源 T1= 300K ,及冷源 T2= 250K 之间工作, 其制冷量为 1000 KJ ,消耗功为 250 KJ,此制冷机是/T 1【】

2、mgz【】A.可逆的B.不行逆的C.不行能的D.可逆或不行逆的3、系统的总储存能为B. UpVA. UC.Umc 2 / 2 fmgzD.UpVmc 2 / 2 f4、熵变运算式sc In T 2R In p 2/p 只适用于【A.一切工质的可逆过程B.一切工质的不行逆过程C.抱负气体的可逆过程 D.抱负气体的一切过程5、系统进行一个不行逆绝热膨胀过程后,欲使系统回复到初态,系统需要进行一个【】过程；【】B.不行逆绝热压缩【】A.可逆绝热压缩C.边压缩边吸热D.边压缩边放热6、混合气体的通用气体常数, 【】；A.与混合气体的成份有关 C.与混合气体所处状态有关B.与混合气体的质量有关 D.与混

3、合气体的成份、质量及状态均无关系7、贮有空气的绝热刚性密闭容器中装有电热丝,通电后如取空气为系统,就【】细心整理归纳 精选学习资料 第 1 页,共 12 页 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学而不思就惘,思而不学就殆A.Q0,U0,W0 B.Q=0 ,U0,W0 C.Q0,U0,W=0 D.Q=0 ,U=0,W=0 【】8、未饱和空气具有以下关系A.ttwtdB.t tdtw. 【】C.t = t d = t wD.t = t wtd9、绝热节流

4、过程是【】过程；A.定压B.定温【】C.定熵D.节流前后焓相等10、抽汽式热电循环的结果是A.提高循环热效率,提高热能利用率 B.提高循环热效率,降低热能利用率 C.降低循环热效率,提高热能利用率 D.降低循环热效率,降低热能利用率 11、一个橡皮气球在太阳下被照晒,气球在吸热过程中膨胀,气球内的压力正比于气球的容积,就气球内的气球进行的是B.多变过程【】【】A.定压过程C.定温过程D.定容过程12、气体的容积比热是指A.容积保持不变的比热；B.物量单位为一立方米时气体的比热；C.物量单位为一摩尔容积气体的比热；D.物量单位为一标准立方米时气体的比热；13、抽气回热循环改善了朗肯循环,其根本缘

5、由在于【】A.每公斤水蒸汽的作功量增加了 B.排气的热能得到了充分利用细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页,共 12 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学而不思就惘,思而不学就殆C.水蒸汽的平均吸热温度提高了D.水蒸汽的放热温度降低了14、孤立系统是指系统与外界B.没有热量交换【】A.没有物质交换C.没有任何能量交换D.没有任何能量传递与质交换15、热机从热源取热1000 KJ ,对外作功 1000 KJ ,其结果是【】A.违反第肯定律B.违

6、反其次定律C.违反第一及其次定律D.不违反第一及其次定律其次部分非挑选题（共85 分）二、判定题 本大题共 10 小题,每题 1 分,共 10 分,答 A 表示说法正确 .答 B 表示说法不正确 ,本题只需指出正确与错误 ,不需要修改 16、孤立系统的熵与能量都是守恒的；（）（）17、实际气体在压力趋于零的极限状态就成为抱负气体；（）18、容器中气体的压力不变就压力表的读数也肯定不会转变；（）19、在 TS 图上,任意二条可逆绝热过程线不能相交；（）20、再热循环的主要目的是提高汽轮机尾部排汽干度；（）21、任一热力循环的热效率都可用= 1q2/q1 = 1T2/T1 计之；（）22 、 孤

7、立 系 统 达 到 平 衡 时 总 熵 达 极 大 值 ；）23、一桶具有环境温度的河水与一杯沸水,前者的可用能大于后者；24、凡符合热力学第肯定律的过程就肯定能实现；（25、卡诺循环的热效率仅取决于其热和冷源的温度,而与工质的性质无关；（）三、填空题 本大题共 5 小题,每空 1 分,共 12 分； 26、混合气体由N2 和 CO 2 组成,已知N2 的质量成分为0.72 ,就混合气体的平均气体常数细心整理归纳 精选学习资料 第 3 页,共 12 页 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - -

8、 - - - - - - - - - -学而不思就惘,思而不学就殆Rg,eq= ,平均摩尔质量 Meeq= ；N2 的摩尔质量为 0.028kg/mol ,CO 2 为 0.044 kg/mol 27、冬季取暖, 如不实行任何其他措施, 室内温度,室内相对湿度；（填增大,削减或不变）；28、湿蒸汽的干度定义为；已知湿蒸汽的干度为 0.2 ,其中干饱和蒸汽的质量为 6 kg ,就饱和液体的质量为 kg；29、氧气的平均比定压热容 c p 8000 0c c0.914 kJ / kg K ,c p 19500c 0 c0.933 kJ / kg K ,就 c p 19580 00c c,c v 1

9、95800 0c c；30、范德瓦尔方程式的表达式为：,其中常数 a 是对 的修正；常数 b 是对 的修正；四、名词说明 本大题共 4 小题,每题 4 分,共 16 分；31、干饱和蒸汽、湿饱和蒸汽和过热蒸汽32、热容的定义和单位细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页,共 12 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学而不思就惘,思而不学就殆33、湿空气的露点34、掌握质量细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - -

10、- - - 第 5 页,共 12 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学而不思就惘,思而不学就殆五、简答题 本大题共 3 小题,每题 4 分,共 12 分； 35、定压、定温、绝热和定容四种典型的热力过程,其多变指数的值分别是多少？36、简述蒸汽参数对朗肯循环效率的影响；37、准平稳过程与可逆过程有何共同处.有何区分 .有何联系 . 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页,共 12 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资

11、料 - - - - - - - - - - - - - - -学而不思就惘,思而不学就殆六、运算题 （本大题共 4 小题,共 35 分； 38、某蒸汽动力厂按一级抽汽回热（混合式）抱负循环工作,如下列图,已知新蒸汽参数p1=4.0MPa ,t 1=4200C,汽轮机排汽压力 求：（1）定性画出循环的 T-s 图；（2）抽汽系数 ；p2=0.007MPa ,抽汽压力 pA=0.4MPa ,忽视泵功；试（3）循环吸热量 q1,放热量 q2 及输出净功 net；（4）循环热效率；（15 分）p t h s P shhss 第 7 页,共 12 页 MPa 0C kJ/kg kJ/kg.K MPa k

12、J/kg kJ/kg kJ/kg.K kJ/kg.K 4 420 3261.4 6.8399 0.4 604.7 2737.6 1.7764 6.8943 0.4 2716.3 6.8399 0.007 163.4 2572.6 0.5597 8.2767 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学而不思就惘,思而不学就殆39、一闭口系从状态 1 沿 1-2-3 途径到状态 3,传递给外界的热量为 47.5kJ ,而系统对外作

13、功为30kJ,如下列图；（1）如沿 1-4-3 途径变化时,系统对外作功15kJ ,求过程中系统与外界传递的热量；（2）如系统从状态3 沿图示曲线途径到达状态1,外界对系统作功6kJ,求该过程中系统与外界传递的热量；（3）如 U2=175kJ,U 3=87.5kJ ,求过程 2-3 传递的热量及状态p1 的热力学能；（7 分）1 24 3V40、m=2.26kg 抱负气体的气体常数Rg=430J/kg.k ,比热比 =1.35；初温 T1=477K ,经可逆定容过程后终温 T2=591K ；求 Q、 U、W、 S；（7 分）41、空气可逆绝热流过一喷管,入口压力p1=0.7MPa ,温度 t1

14、=800,出口压力 p2=0.15MPa ,此 喷 管 是 什 么 外 型 的 喷 管 . 入 口 空 气 流 速 忽 略 不 计 , 比 热 容 和 比 热 比 取 定 值 , 分 别 为cp=1.004kJ/kg K,=1.4,Rg=287J/kg.k ；求喷管出口空气的温度、流速、马赫数；细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -（7 分） 第 8 页,共 12 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学而不思就惘,思而不学就殆细心整理归纳 精选学习资料 -

15、- - - - - - - - - - - - - - 第 9 页,共 12 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学而不思就惘,思而不学就殆第一部分 挑选题（共 15 分）一、单项挑选题（每题只有一个正确答案, 答对一题得 1 分,共 15 分）1、C 2、B 3、C 4、C 5、C 6、D 7、C 8、A 9、D 10、A 11、B 12、D 13、C 14、D 15、B 其次部分非挑选题（共 85 分）二、判定题 本大题共 10 小题,每题 1 分,共 10 分,答 A 表示说法正确 .答 B 表示说

16、法不正确 ,此题只需指出正确与错误 ,不需要修改 16、B 17、A 18、B 19、A 20、A 21、B 22、A 23、B 24、B 25、A 三、填空题 本大题共 5 小题,每空 1 分,共 11 分； 26、0.267kJ/kg.K 27、增大 削减31.1 10-3kg/mol 28、饱和蒸汽的质量占整个湿蒸汽质量的比值 24 29、0.946kJ/kg.K 0.686kJ/kg.K a30、 p 2 V m b RT 对气体分子间的引力 对气体分子体积V m四、名词说明 本大题共 4 小题,每题 4 分,共 16 分； 31、干度为 1 的湿蒸汽为干饱和蒸汽； （1 分）蒸汽和水

17、的混合物称为湿饱和蒸汽； （1 分）温度高于蒸汽压力下所对应的饱和温度的蒸汽,称为过热蒸汽；（2 分）32、物体温度上升 1K（或 1oC）所需热量称为热容,以 C 表示；（2分）单位有 J/kg.K 、 J/mol.K 和 J/m3.K；（2 分）33、在保持湿空气中水蒸气分压力pv 不变的条件下, 降低湿空气温度细心整理归纳 精选学习资料 而使其达到饱和状态时所对应的温度,称为露点；（4 分） 第 10 页,共 12 页 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - -

18、 - - -学而不思就惘,思而不学就殆34、一个热力系统假如和外界只有能量交换而无物质交换,就该系统称为闭口系统；闭口系统内的质量保持恒定不变,闭口系统又叫做掌握质量；（4 分）五、简答题 本大题共 3 小题,每题 4 分,共 12 分； 35、定压 n=0,定容 n=,定温n=1,定熵 n= （4 分）36、（1）提高初温,可提高热力循环效率和增大膨胀终点的干度,但受金属材料耐热性能的限制；（2 分）（2）在相同的初温顺背压下, 提高初压也可使热效率增大； 会使乏汽干度降低,设备强度的问题；（1 分）（3）降低背压可以显著提高循环热效率；受环境温度的限制；（1 分）37、它们共同处都是在无限

19、小势差作用下,特别缓慢地进行,由无限接近平稳状态 的状态组成的过程；（2 分）它们的区分在于准平稳过程不排斥摩擦能量损耗现象的存在,可逆过程不会产 生任何能量的损耗；（1 分）一个可逆过程肯定是一个准平稳过程,（1 分）没有摩擦的准平稳过程就是可逆过程；六、运算题 （本大题共 4 小题,共 36 分； 38、（1）图略；（可参照教材 p329 图 10-14 ）（2 分）（2）抽汽系数 h 5 h 4 604.7 163.4 0.173（2 分）h A h 4 2716.3 163.4（3）q 1 h 1 h 6 3261.4 604.7 2656.7 kJ kg （2 分） x 2 s 2

20、s 2 s 1 s 2 0.814（2 分）s 2 s 2 s 2 s 2 h 2 h 2 x h 2 h 2 2124.0 kJ kg （2 分）q 2 1 h 2 h 3 1 0.1732124.0 163.4 1621.4 kJ kg （2 分）net q 1 q 2 2656.7 1621.4 1035.3 kJ kg （2 分）（4）t net 1035.339.0%（2 分）q 1 2656.739、对途径 1-2-3 ,由闭口系能量方程得U123U3U1Q 123W 123 47.53077.5 kJ （1 分）（1）对途径 1-4-3 ,由闭口系能量方程得Q 143U143W

21、143U123W 14377.5 1562.5 kJ （系统对外放热）（2 分）（2）对途径 3-1,可得到Q 31U31W 3177.5 671.5 kJ （1 分）（3）对途径 2-3,有细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 11 页,共 12 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学而不思就惘,思而不学就殆W 233pdV0（1 分）2就Q 23U23W 2387.5 17587.5 kJ （1 分） 第 12 页,共 12 页 U1U3U1238

22、7.5 77.5185 kJ （1 分）40、c V11R g43011229J/kg K（1 分）1.35W0（1 分）Umc T 2T 12.26 1.229 591 477317 kJ （2 分）QU317kJ （1 分）Smc LnT 22.261.229Ln5910.595kJ/K（2 分）T 147741、p 2p 10.150.2140.528为缩放型喷管；（1 分）0.7T 1p 2k11073 0.15 0.71.4 1691 K（2 分）T 2k1.4p 1cf22cpT T 22 10041073691876m s（2 分）Macf21.48761.66（2 分）c 2287 691细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -