广州大学工程热力学05B 答案

学院领导 审批并签名 A / B卷 广州大学 2006~2007 学年第 2 学期考试卷

课程 工程热力学 考试形式（开/闭卷，考试/查）

学院 土木 系 建备 专业 2005 班级 班 学号 姓名参考答案 题次 分数 评分 一 8 二 12 三 10 四 30 五 40 总分 100 评卷人 一． 填空题(每空1分,共8分)

1、系统与外界之间没有任何 物质 和 能量 交换的系统，称为孤立系统。 2、方程式 q=Δh+wt适用于__一切__气体，__稳态稳流__过程。

3、在最高温度与最低温度相同的所有循环中，以 卡诺 循环的热效率为最高。 4、 温度 是判断热力系是否达到热平衡的依据。 5、湿空气加热过程的特征是湿空气的 含湿量 不变。 6、在喷管中，双原子气体的临界压力比为___0.528___。

二． 最佳选择题(6小题,每小题2分,共12分) 1、下列参数中属于过程量的是___C___。

（A）温度； （B）熵； （C）热量； （D）焓。

2、理想气体在一个带活塞的气缸中膨胀，容器绝热，可以忽略热传递，则气体的温度 A 。

（A）减少； （B）保持不变；

（C）增加； （D）无法确定。

3、对于水蒸气定压发生过程可分为三个阶段，下列选项中错误的是：___B___。 （A）未饱和水的定压预热过程； （B）未饱和水的定压汽化过程； （C）饱和水的定压汽化过程。 （D）水蒸气的定压过热过程。 4、在暖房温度和环境温度一定的条件下，冬天用热泵取暖和用电炉取暖相比，从热力学观点看 A 。

（A）热泵取暖合理； （B）电炉取暖合理； （C）二者效果一样； （D）无法确定。 5、对比态状态方程的形式是 D 。

（A）F(pr,Tr,z)=0； （B）

（C）； （D）F(pr,Tr,vr)=0。

6、(????)以空气为工质所进行的某过程中，加热量的一半转变为功，则该过程的多变指数n为 D

（A）1.8； （B）1.6；

（C）1.3； （D）0.6。 三． 判断题(10小题,每小题1分,共10分)

1、理想气体绝热节流后温度下降。 (_×_) 2、可逆过程一定是准静态过程 (_√_)

3、理想气体的与状态无关。 (_×_)

4、关系式是正确的。 (_√_)

5、孤立系统的熵可以变大，可以不变，但决不会减少。 (_√_) 6、内能(U)是状态量。 (_√_) 7、对比参数表明了工质所处的状态偏离其临界状态的程度。 (_√_) 8、通用气体常数与气体种类无关。 (_√_) 9、温度相同的空气和氧气，其音速也相同。 (_×_) 10、热泵的工作循环为正向循环。 (_×_)

四． 简答题(5小题,每小题6分,共30分)

1、 “对刚性容器中的水搅拌，使其在恒温下蒸发”。请判断该过程是否可逆，说明理由。

答：该过程是不可逆过程。因为对刚性容器中的水搅拌，机械功转变为热能，存在耗散效应，因而是不可逆过程。

将p-v图表示的循环，如图所示，表示在T－s图上。图中：2-3，5-1，为定容过程；1-2，4-5为定熵过程；3-4为定压过程。

2、 对未饱和空气，湿球温度、干球温度及露点温度三者哪个大？哪个小？对于饱和空气，三者的大小将如何？

答：对未饱和空气，干球温度>湿球温度>露点温度

对饱和空气，干球温度=湿球温度=露点温度

3、 右图为蒸气压缩制冷循环的T-s图，试指出进行各热力过程相应设备的名称，并写出制冷量q2和制冷系数ε的计算式。 答：1-2过程的设备为压缩机，

2-3过程的设备为冷凝器， 3-4过程的设备为膨胀阀， 4-1过程的设备为蒸发器。

4、 为什么工质流经渐缩喷管时，其出口速度不能超过当地音速？

答：气体流经渐缩喷管时，dc>0，df<0。而由管道截面变化与气流速度的变化遵循关系式

。若出口速度超过当地音速，则马赫数M>1，则上述关

系式不成立。因此，出口速度不能超过当地音速。

五． 计算题(4小题,每小题10分,共40分)

1、具有1kg空气的闭口系统，其初态容积为V1，终态容积为V2（V2＝10 V1），当初态和终态温度均为T时，当分别经过（a）可逆定温膨胀；（b）向真空自由膨胀时，求该闭口系统对外所作的功和熵变。 解：1.可逆定温膨胀：

2. 向真空自由膨胀:

由于终态确定，熵的变化就确定，不论是否可逆，可用可逆定温过程来计算熵变。即：

2、某一动力循环工作于温度为1000K及300K的热源与冷源之间，循环过程为1-2-3-1。其中1-2为定压吸热过程，2-3为可逆绝热膨胀过程，3-1为定温放热过程。点1的参数是

，点2的参

数是。如循环中是1kg的空气，其cp=1.01 kJ/（kg·K）。求循环热效率及净功。

解：2-3为可逆绝热膨胀过程，则点3的压力：

吸热量：放热量：

循环热效率：循环净功：

3、有两股空气，压力均为大气压力B=101325Pa，温度分别为40℃和0℃相对湿度均为40%，它们之间的干空气流量百分比依次为60%和40% 。求混合后的温度和相对湿度。设混合后的压力仍为大气压力。（h-d图见附表）

解：由已知

，查焓湿图可得：

d1＝19g/kg(a)，h1＝89kJ/kg(a) d2＝1.5g/kg(a)，h2＝4.0kJ/kg(a)

对于湿空气的绝热混合过程，建立热平衡和湿平衡方程

代入数据解得：dc＝12g/kg(a)，hc＝55kJ/kg(a) 再根据dc和hc查焓湿图得：

4、空气进入一渐缩喷管，进口空气的压力m/s，喷管背压

。 ，温度

℃，流速

，若喷管出口截面积f2=100mm2。求（1）喷管出口的

气流速度；（2）喷管出口的质量流量。 解：空气为双原子气体，则临界压力

所以，渐缩喷管出口截面处的压力

出口流速：

出口的质量流量：

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