南昌大学工程力学期末试卷（含答案）

南昌大学 2009～2010学年第二学期期末考试试卷

试卷编号： (B)卷 课程编号： 课程名称： 工程热力学 考试形式： 闭卷 适用班级： 姓名： 学号： 班级： 学院： 机电工程 专业： 热能与动力工程 考试日期： 题号 题分 得分 考生注意事项：1、本试卷共6页，请查看试卷中是否有缺页或破损。如有立即举手报告以便更换。 2、考试结束后，考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。 一 10 二 30 三 20 四 40 五 六 七 八 九 十 总分 100 累分人 签名 一、 判断题(每题 1分，共10分。正确的打“√”，错误的打“×”) 得分 评阅人 1、理想气体任意两个参数确定后，气体的状态就一定确定了。（ × ） 2、热力系统放热后，系统的熵一定减少。（ × ） 3、循环净功越大，则循环热效率越大。（× ） 4、工质经任何一种循环，其熵变为零。（√ ） 5、水蒸气绝热膨胀过程中的技术功wt???h??cp?T。（ × ） 6、容器内水蒸气的压力为1.0× 105 Pa，测得温度为110℃，可断定容器里为过热蒸汽。（ √ ） 7、已知饱和湿空气的温度和压力，不能确定其他状态参数。（ √ ） 8、湿空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的含量就越大。（× ） 9、绝热节流后流体焓不变，所以，节流过程并不造成能量品质下降。（ × ） 10、 理想气体混合气体cp?cv的差值等于其折合气体常数Rg混。（ √ ） 第 1 页 共 8页

二、 选择题(每题3分，共30分。每个题目只有一个选项最符合题意，请将其序号填在括号内） 得分 评阅人 1. 在一稳态稳流装置内的流体，经历一不可逆过程，装置做功20KJ，与外界交换热量-15KJ，则流体进出口截面上的熵变。（ D ） A．大于0 B. 小于0 C.等于0 D.无法确定 2. 系统与外界发生能量传递时，功和热量是（ A ） A．过程量 B. 强度量 C. 广延量 D.状态参数 3. q??u?w只适用于（ C ） A．理想气体、闭口系统、可逆过程 B. 实际气体、开口系统、可逆过程 C. 任意气体、闭口系统、 任意过程 D. 任意气体、开口系统、任意过程 4. 在可逆过程中，若闭口系统的熵增加，该系统必（ B ） A．放热 B. 吸热 C. 绝热 D. 不确定 5. 理想气体的焓取决于（ B ） A．压力 B. 温度 C. 比体积 D.压力和温度 6. 多变过程是指（ D ） A．一切热力过程 B. 一切可逆过程 A. C. 一切不可逆过程 D. 一切符合pvn?C关系式的过程 7. 等量水蒸气从相同的初态出发分别经过不可逆绝热过程A和任意过程B到达相同的终态，若热力学能变化分别用?UA和?UB表示，则（ A ） A．?UA??UB B. ?UA??UB C. ?UA??UB D. ?UA??UB?0 8. 某理想气体自状态1经历可逆多变过程到达状态2，其温度下降、熵增大，则气体（B ） A. 压力升高、比体积增大、对外做正功； B. 压力降低、比体积增大、对外做正功；

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C. 压力升高、比体积减小、对外做负功； D. 压力降低、比体积减小、对外做负功；未饱和湿空气是指（ ） 9. 有位发明家声称他设计了一种机器，当这台机器完成一个循环时，吸收了1000KJ的功，同时向单一热源排出了1000KJ的热，这台机器( D ) A．违反了热力学第一定律 B. 违反了热力学第二定律 C. 违反了热力学第一定律和热力学第二定律 D. 即不违反热力学第一定律也不违反热力学第二定律 10. 定量某种理想气体经历某种可逆过程，过程中不可能同时发生：（ B ） A．吸热、升温又对外做正功 B. 吸热、降温又对外做负功 C. 吸热、升温又对外做负功 D. 吸热、降温又对外做正功 三、 简答及作图题（每题10分，共20分） 得分 评阅人 1. 某理想气体经历如图所示过程1－2，请在图上用面积表示所耗过程功wt。并简要说明理由。 T a （5分）b c S 1’ 1 2 等压线 答：过点2做等压线，过点1做等温线。则有： wt?qn??h?qn?cp(T2?T1)?qn?cp(T2?T1')?qn?qp,1'?2?1?2?1'?a?b?c?1面积（5分）

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2. 试将满足以下要求的多变过程在p－v图和T-s图上表示出来（先标出四个基本热力过程，画出满足要求的一个过程即可）。 工质压缩、吸热，且升温。 答： P T n＝0 n＝0 n＝1 n?? n＝k n?? n＝k V （5分） （5分） n＝1 四、 计算题(40分) 得分 评阅人 1. 已知进入汽轮机的水蒸气的焓h1汽轮机时水蒸气的焓h2?3232kJ/kg，流速cf1?50m/s，流出?2302kJ/kg，流速cf2?120m/s，散热损失和位能差可略去不计，求1kg水蒸气流经汽轮机时对外界所做的功。若流量为10t/h，求汽轮机的功率。（15分） 解：由稳定流动能量方程式 12q?(h2?h1)?(c2?cf2f1)?g(z2?z1)?ws 2根据题意： q?0,g(z2?z1)?0(5分) 所以： 12(cf2?c2f1)21?(3232?2302)??(1202?502)（5分） 2000?930?5.95?924kJ/kgws?h1?h2?

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每小时所做的功为： P'?mws?10000kg/h?924kJ/kg?924?104kJ/h 汽轮机功率： 924?104P??2567KW（5分） 36002. 1000kg 0°c的冰在20°c的大气中融化成0°c的水，求过程中作功能力损失。（已知冰的融化热γ=335kJ/kg）（10分） 解： ?SiceQ1000?335??T冰2733.35?105kJ?K273?Q3.35?105kJ?Sa???KT0293(5分) ?Siso??Sice??Sa?83.76kJKI?T0?Siso?T0Sg?293?83.76?2.45?10kJ4(5分)

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