《热工基础与流体力学》课程复习题

系统在不受外界影响的条件下，如果宏观热力性质不随时间而变化，那么系统处于_______状态。 一个容器中有一定量的气体，其绝对压力为 250 kPa，若大气压力为 0.1 MPa，则压力表的读数为______kPa,若容器发生泄漏，压力表的读数降低 100 kPa,则容器中气体绝对压力为_____kPa,此时其压力_____(填“高于”或“低于”）大气压力。 可逆过程是没有______效应的准静态过程。 与外界既无能量交换又无质量交换的热力系统称为_______。 热量与膨胀功都是________量，热量通过________差而传递热能，膨胀功通过_________差传递机械能。 在内燃机的膨胀过程中，气体膨胀作功 420 J，吸热为 50 J，该过程中气体热力学能的变化为_____J。 气体经历某一过程，在此过程中从外界吸热 300 kJ，同时气体的热力学能增加 120 kJ，问：（1）此过程与外界交换的功量是______kJ；（2）经历此过程后，气体的比体积_____（填“增大”、“减小”或“不变”）。 任何热力系统所具有的储存能（总能）是由______，_____和_____组成。 热量与膨胀功都是过程量，热力学能和焓都是_____量。 工程热力学是研究_____和______之间转换规律的一门科学。 若已知工质的真空度为 0.07 MPa，当地大气压力为 0.1 MPa。则工质的绝对压力为_____MPa。 夏日室内使用电扇纳凉，电扇的功率为 0.5 kW，太阳照射传入的热量为 0.5 kW。当房间密闭时，若不计人体散出的热量，室内空气每小时热力学能的变化为_____kJ。 直径为 1 m 的球形刚性容器，抽气后真空度为 752.5 mmHg，若当地大气为 0.101 MPa，求：（1）容器内绝对压力为_____Pa；（2）容器表面受力为_____kN？ 据统计资料，某地各发电厂平均发 1 kW·h 的电耗标煤 372 g，若标煤的热值是 29308 kJ/kg，电厂平均热效率为___%。 气体某一过程中吸收了 50 J 的热量，同时，热力学能增加 84 J，问此过程是_______（填“膨胀过程”或”压缩过程”），对外作功是___J。 在冬季，工厂车间每一小时经过墙壁和玻璃等处损失热量 3000000 kJ，车间中各种机床的总功率是 375 kW，且最终全部变成热能，另外，室内经常点着 50 盏 100W 的电灯，若使该车间温度保持不变，问每小时需另外加入___kJ热量？ 已知大气压力计读数为 755 mmHg，试计算：（1）表压力为 13.6 MPa 时的绝对压力___kPa；（2）绝对压力为 2.5 bar时的表压力___kPa；（3）真空表读数为 700 mmHg 时的绝对压力___kPa；（4）绝对压力为 0.5 bar 时相应的真空度___kPa。 一气球直径为 0.3 m，球内充满压力为 150 kPa 的空气，由于加热，气球直径可逆的增大到 0.4 m。已知空气压力正比于气球直径而变化，该过程空气所作的功为___kJ。 《热工基础》课本30页第二章习题2-5 《热工基础》课本30页第二章习题2-8，试求：（1）压缩过程中对每千克空气所作的压缩功为___kJ；（2）生产 1 kg 压缩空气所需的轴功为___kJ；（3）带动此压气机所需功率至少为___kW。 某气体的摩尔质量为 44 g/mol，则该气体的气体常数为___J/(kg·K)。 工质经过一可逆绝热膨胀过程后，其熵_______（填“增大”、“减小”或“不变”）。 某理想气体的比定压热容为 14.32 kJ/(kg·K)，比热容比为 1.4，则其比定容热容可近似认为等于___kJ/(kg·K)。 单位质量的理想气体被定容加热时，由于温度升高，则压强______。（填“增大”“减小”或“不变”） 若已知工质的真空度为 0.07 MPa，当地大气压力为 0.1 MPa。则工质的绝对压力为___MPa。 有一充满空气的容器，容积为 4 立方米，压力表的读数为 p = 200 kPa，温度 t=60 ℃，若当地大气压为 100 kPa，则容器中气体的质量为___kg；若在标准状态下，则气体的容积为_____立方米。 已知理想气体可逆过程中膨胀功等于技术功，则此过程的特性为______过程。 设气缸中有 0.1 kg 二氧化碳，其压力为 0.1 MPa、温度为 27 ℃。如进行一个定压过程，气体对外作功 3 kJ。设比热容为定 值，试求过程中气体热力学能的变化___kJ，以及过程中气体吸收的热量___kJ。 有一汽轮机工作与 800 ℃ 及环境温度 30 ℃ 之间，则该热机可能达到的最高热效率为___%。 有一气缸，其中氮气的压力为 0.15 MPa，温度为 300 K。如果按两种不同的过程变化：（1）在定压下温度变化到 450 K；（2）在定温下压力下降到 0.1 MPa，然后在定容下压力变化到 0.15 Mpa 及 450 ℃。按定值比热容计算：（1）中热力学能变化___kJ/kg 以及热量___kJ/kg；（2）中热力学能变化___kJ/kg 以及热量___kJ/kg。 设气缸中空气的压力为 0.5 MPa、温度为 600 K，若经绝热过程膨胀到 0.1 MPa，按定值比热容计算膨胀终了的温度___K 及比体积___m^3/kg。 柴油机吸气终了时气缸中空气的温度为 60 ℃、压力为 0.1 MPa。为使压缩终了时空气温度超过柴油的自燃温度以使其着火，故要求压缩终了的温度至少为 720 ℃。设比热容为定值及压缩过程的多变指数为1.45，试求柴油机的压缩比至少为_______，及压缩终了的压力___MPa。 有一台涡轮机，进入涡轮机的氦气的压力为 0.84 MPa，温度为 550 ℃。氦气在涡轮机中经绝热膨胀，其压力降低至 0.14 MPa，若气流的动能及重力位能的变化可忽略不计，试求排气温度___K 及涡轮机输出的轴功___kJ/kg。 有一台内燃机的涡轮增压器，在涡轮机进口处工质的压力为 0.2 MPa、温度为 650 ℃，出口处压力为 0.1 MPa。涡轮机所产生的功全部用于驱动压气机，在压气机入口处空气的压力为 0.1 MPa、温度为 27 ℃。设涡轮机及压气机中进行的过程为绝热过程，并假设工质为空气，试求涡轮机输出的功___kJ/kg 和排气温度___K，以及压气机输出的压缩空气的压力___MPa 和温度___K。 气缸中空气的压力为 0.09 MPa、温度为 17 ℃，经压缩过程使空气压力升高到 0.72 MPa，温度为 207.1 ℃，试求该压缩过程为多变过程时多变指数 n 的数值___。 海水表面温度为 10 ℃，而深处的温度为 4 ℃。若设计一热机利用海水的表面和深处作为高温热源及低温热源并按卡诺循环工作，试求该热机的热效率___%。 有报告宣称某热机自 160 ℃的热源吸热，向5 ℃的低温环境放热，而在吸热 1000 kJ/h时可发出功率 0.12 kW。该报告______（填“正确”或“不正确”）。 一卡诺热机的热效率为 40%，若它从高温热源吸热 4000 kJ/h，而向 25 ℃ 的低温热源放热，试求高温热源的温度___K 及热机的功率___W。 《热工基础》课本 78 页第三章习题 3-7，求：过程（1）中空气对外作的膨胀功__kJ,交换的热量___kJ，和终温___K。 《热工基础》课本 79 页第三章习题 3-10，烟囱出口处的内直径___cm。 《热工基础》课本 79 页第三章习题 3-15，(1)按定值比热容计算压缩过程终了空气的压力___MPa，热力学能的变化量___kJ/kg，过程中空气与外界交换的功量___kJ/kg。 《热工基础》课本 150 页第六章习题 6-6，（1）绝热指数为 1.3 时，压缩冲程终了时的压力___kPa，温度___K，及循环热效率___%。 密闭容器内的真空度为 65000 Pa，当地大气压为 0.1 MPa，则该容器的绝对压强为___kPa。 在研究流体运动时，按照是否考虑流体的粘性，可将流体分为_________和实际流体。 作用于静止（绝对平衡）液体上的面积力有________，质量力有_________。 一平板距离另一个固定平板 0.5 mm，两板间充满流体，上板在每平方米有 2 N 的力的作用下以 0.25 m/s 的速度移动，求该流体的动力黏度___Pa·s。 已知动力滑动轴承的轴直径 d=0.2m，转速 n=2830r/min，轴承内径 D=0.2016m，宽度 l=0.3m，润滑油的动力粘度 0.245 Pa·s，试求克服摩擦阻力所消耗的功率___kW。 《工程流体力学》课本 46 页第三章习题 3-3，求充满水的 A、B 两容器内的压强差___Pa。（g 取 9.8 m/s^2） 《工程流体力学》课本 47 页第三章习题 3-4，求容器 A 中水的绝对压强___Pa 和真空度___Pa。（g 取 9.8 m/s^2） 《工程流体力学》课本 47 页第三章习题 3-5，试求 U 形管中水银柱的高度差 H=___m。（g 取 9.8 m/s^2） 《工程流体力学》课本 75 页第四章习题 4-12，求输气管道中蒸汽的平均流速___m/s 两支管的直径 d1___cm 和 d2___cm。 《工程流体力学》课本 75 页第四章习题 4-13，不计摩擦损失，计算截面①处所需的计示压强___kPa。（g 取 9.8 m/s^2） 《工程流体力学》课本 75 页第四章习题 4-14，求图 4-28 所示文丘里管内的流量___L/s。（g 取 9.8 m/s^2） 《工程流体力学》课本 75 页第四章习题 4-16，按图 4-30 所示的条件求当 H=30cm 时的流速为___cm/s。（g 取 9.8 m/s^2） 《工程流体力学》课本 76 页第四章习题 4-20，求截面 A2 处的质量流量___kg/s，体积流量___m^3/s 及平均流速___m/s。（g 取 9.8 m/s^2，计算结果保留一位小数） 《工程流体力学》课本 76 页第四章习题 4-21，若不计摩擦损失，试计算其流量___L/s。（g 取 9.8 m/s^2，计算结果保留到整数位） 《工程流体力学》课本 76 页第四章习题 4-22，试求水泵的吸水高度___m。（g 取 9.8 m/s^2，计算结果保留一位小数） 《工程流体力学》课本 76 页第四章习题 4-23，求风机每秒钟吸取的空气量___L/s。（g 取 9.8 m/s^2）

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