2013工程熱力學(xué)試卷及答案資料

1、2013 2014學(xué)年第1學(xué)期期末試卷答案級： 330401課程名稱：工程熱力學(xué)任課教師：丁水汀、尹幸愉班 級：北京航空航天大學(xué)、單選題（60分，每小題2分）1.關(guān)于熱力學(xué)系統(tǒng)，錯誤的表述是 B 。A. 系統(tǒng)的質(zhì)量可以不隨時間變化；B 系統(tǒng)與外界的能、質(zhì)交換可發(fā)生系統(tǒng)內(nèi)部與邊界上；C 系統(tǒng)與外界構(gòu)成的復(fù)合系統(tǒng)恒為孤立系；D 系統(tǒng)在某過程中能量的變化與同外界交換的能量保持守恒關(guān)系2.有流體流過的開口系 A.處于非均勻非平衡狀態(tài)C.的質(zhì)量總是隨時間變化A。B.內(nèi)部的狀態(tài)參數(shù)恒不隨時間變化D.必為非絕熱系3.溫度_ D _。A.是確定一個系統(tǒng)是否與其它系統(tǒng)處于化學(xué)平衡態(tài)的物理量;B是系統(tǒng)包含熱量多少

2、的度量;C.是過程量；4.攝氏溫標(biāo)B_。A. 有兩個基準(zhǔn)點；BC. 是經(jīng)驗溫標(biāo)；DD .是強度量。是由熱力學(xué)溫標(biāo)定義的溫標(biāo)； 在水的冰點與沸點無量測誤差5. 通常所謂真空是指：_C_A.表壓力為零；BC.絕對壓力小于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γ? 絕對壓力為零；D . 表壓力等于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?. 熱力學(xué)平衡態(tài)D.是指狀態(tài)量空間分布均勻的狀態(tài).是指孤立系經(jīng)弛豫時間后達(dá)到的狀態(tài)A.是指狀態(tài)量不隨時間變化的狀態(tài)BC.是指閉口系最終達(dá)到的狀態(tài)D7. 關(guān)于可逆過程，正確的說法是 _ A _。A.正向過程與逆向過程構(gòu)成的循環(huán)中的循環(huán)熱等于零；B .系統(tǒng)可恢復(fù)原狀的過程；C.為有摩擦的準(zhǔn)靜態(tài)過程；D .初終態(tài)相同時，其過

3、程的熵變小于不可逆過程的熵變。8. 熱量CA.是系統(tǒng)包含內(nèi)能多少的度量;B .是物系間通過宏觀運動發(fā)生相互作用傳遞的能量；C . 在理想循環(huán)中不可能全部轉(zhuǎn)換為功；D .是熱力過程中由于邊界位移傳遞的能量9. 關(guān)于熱力學(xué)焓，正確的說法是_ B _ _0A.等于流動功與熱力學(xué)能之和； BC.只可能用于開口系計算；D10. 熱力學(xué)能（內(nèi)能）-D _oA.是由系統(tǒng)壓力、溫度與宏觀位置決定的能;C是由微觀粒子間的作用力決定的能；.等于推動功與熱力學(xué)能之和；.是強度量；B .是微觀粒子動能的宏觀體現(xiàn)；D . 包括了系統(tǒng)的熱能、化學(xué)能和核能;11. 理想氣體定壓比熱_D oA.與定容比熱之比為常數(shù)；B .是

4、溫度與壓力的狀態(tài)函數(shù)；C小于定容比熱;D.減去定容比熱再乘摩爾質(zhì)量后的值與氣體種類和溫度無關(guān)；12. 6quqdT-vdp 可用于A 。A. 理想氣體的定容可逆過程；B .準(zhǔn)平衡耗散過程；C. 非理想氣體可逆過程；D . 理想氣體任意過程；13. 技術(shù)功_B_ 。A. 在任意開口系中等于工質(zhì)對機器作的功與動勢能差之和；B. 在開口系與閉口系中都可出現(xiàn)；C. 在閉口系中等于過程功與推動功之差；D .在可逆過程中等于容積功;14. q=Ah+wt 方程 _ A_ 。A.可用于開口系單進(jìn)出口穩(wěn)定流;B.只能用于不可逆過程;C.只能用于可逆過程；D.不能用于閉口系。15. 1kg理想氣體在一容器內(nèi)作絕

5、熱自由膨脹,體積擴大了兩倍，熵差為A。A.Rg in 2B. R!n 2C.1n - Rg Fn 2271D. c/nRgf n22 g16.理想氣體多變過程 _C。A .可近似表達(dá)理想氣體所有過程；B.包括不可逆過程；C.的過程方程可寫成含有多變指數(shù)的統(tǒng)-形式；D.包括變比熱容定熵過程。17.水蒸汽的飽和狀態(tài) _C_。A .的壓力與溫度呈反比關(guān)系;C.指氣液兩相的平衡狀態(tài)B .的干度大于1 ；D.的壓力與溫度是獨立變量。18 .范德瓦爾對應(yīng)態(tài)方程 _C 。A . 是溫度、壓力、比體積為變量的狀態(tài)方程；B .是溫度、壓力、壓縮因子為變量的狀態(tài)方程;C. 與氣體的種類無關(guān)；D .是對比溫度、對比

6、壓力、壓縮因子為變量的狀態(tài)方程；19. 氣體壓縮因子_CA .以及對比壓力作為坐標(biāo)的狀態(tài)參數(shù)圖可用來求任何氣體基本狀態(tài)參數(shù)而不需作實驗；B .表示氣體比體積除以相應(yīng)的臨界比體積；C .等于1表示理想氣體;D .小于1表示理想氣體。20 .以下是四種物質(zhì)的臨界溫度，在常溫（25OC）下，哪種物質(zhì)可能處于液態(tài)A . 5.19K ；B . 194.1K ；C . 647.3K ； D .33.2K。21.閉口系經(jīng)歷任意實際循環(huán)后AD.熵產(chǎn)等于零;A.熵流小于零；B.熵變大于零；C .熵產(chǎn)小于零;22 .對閉口系任意微元過程,若系統(tǒng)的熵變等于零,則_CA.該過程可逆；B .必為吸熱過程；C.無法判定過

7、程的可逆與否；D.該過程不可逆。23.熱力學(xué)能炯Ex,u） A。A .反映了系統(tǒng)能量品質(zhì)的大?。籅.是過程量；C .當(dāng)系統(tǒng)與環(huán)境平衡時其數(shù)值小于零；D .表示系統(tǒng)最大的耗功量。24 .損失 AA .大于零表示實際可能發(fā)生的過程；B .等于零表示實際和理論均可能發(fā)生的過程C .等于環(huán)境溫度乘熵流；D .等于系統(tǒng)溫度乘熵變。25 .濕空氣C。A .中的干空氣必須視為混合物；B.不可視為理想氣體混合物；C .中的干空氣和水蒸汽的狀態(tài)由分壓定律確定；D.中的水蒸汽不能視為理想氣體。26 .濕空氣的相對濕度;：=100 %時，表明 A 。A .濕空氣的飽和度達(dá)到最大值；B .空氣中只有水蒸氣;27.濕空

8、氣的狀態(tài)可以由A確定。A. 3個強度參數(shù)B.總壓與干球溫度C.總壓與相對濕度D.比焓和濕球溫度28. 蒸汽輪機B_。A.的熱效率定義為汽輪機輸出的功與從熱源吸收的熱量之比；B .是通過工質(zhì)周期性的吸熱、膨脹、放熱、壓縮過程來實現(xiàn)熱能與機械能轉(zhuǎn)換的；C. 是通過工質(zhì)的逆循環(huán)來實現(xiàn)熱能與機械能轉(zhuǎn)換連續(xù)不斷的轉(zhuǎn)換的；D. 與熱泵的效率均不可能大于100%。29. 狄塞爾（Diesel）循環(huán)D 。A. 是活塞式內(nèi)燃機定壓加熱實際循環(huán)；B .是活塞式內(nèi)燃機定容加熱理想循環(huán)；C. 是燃?xì)廨啓C定壓加熱理想循環(huán)；D. 的熱效率與壓縮比、絕熱指數(shù)和定壓預(yù)脹比有關(guān)；30. 循環(huán)增溫比一定時的燃?xì)廨啓C定壓加熱理想循

9、環(huán)中， B。A.增壓比取最小值時，循環(huán)功最大；B.增壓比取最大值時，循環(huán)功為零；C增壓比取最小值時，循環(huán)功大于零；D.增壓比在最小與最大值之間時，循環(huán)功有最小值；二、作圖題（共10分，第1、2小題3分，第3小題4分）1 .在P-V圖上表示每公斤理想氣體由狀態(tài)1等容可逆吸熱到狀態(tài) 2時熱量的大小。并說明為什么。qi2 =氏-4 =出一5 =W31 =陰影面積Pa = Pb = Pc，Tb =TeTa Tc =Td。請（1）用實心圓點在T 圖與p 圖上定性標(biāo)出各點;（2 ）在T -S圖上定性畫出通過各點的等壓線，在p -v在圖上定性畫出通過各點的等溫線；（3）寫出各點所處的水的狀態(tài)名稱A濕飽和蒸汽

10、；B過熱蒸汽；C_過冷水；D_飽和水；E_干飽和蒸汽。3.定性地畫出渦噴發(fā)動機部件示意圖。并在p-v圖上定性地畫出各個不同的熱力過程，并說明這些過程進(jìn)氣道（等熵壓縮）壓氣機（等熵壓縮）燃燒室（等壓燃燒）4尾噴管6大氣（等壓放熱）5（等熵膨脹）> v三、簡答題（15分，每小題3分，）1.什么是熱力學(xué)第零定律，其意義是什么？。兩個系統(tǒng)（A）（B ）分別與第三個系統(tǒng)（C）處于熱平衡，則這兩個系統(tǒng)彼此也必然處于熱平衡，它保證溫度可作為度量熱平衡的狀態(tài)量2 .什么是簡單可壓縮系統(tǒng)與相應(yīng)的狀態(tài)公理？無化學(xué)反應(yīng)、電、磁，重力，運動以及表面張力等效應(yīng)的可壓縮物質(zhì)在平衡態(tài)下簡單可壓縮系統(tǒng)的狀態(tài)完全有兩個獨

11、立的強度狀態(tài)量確定3 什么是熵增原理？答：實際過程總是朝著使孤立系總熵增大方向進(jìn)行，總熵減少的過程不可能發(fā)生， 理想可逆情況總熵不變，總熵達(dá)到最大值時，孤立系終止于平衡態(tài)。4 .什么是道爾頓分壓定律？答:理想氣體混合物各組成氣體的狀態(tài)與該氣體在同體同溫下的狀態(tài)相同，混合物的壓力等于各分壓之和。5.什么是內(nèi)燃機的空氣標(biāo)準(zhǔn)假定？空氣代燃?xì)?，理想氣體，可逆，閉式代開式，吸熱代燃燒，放熱代排氣吸氣，定比熱四、計算題（15分）現(xiàn)欲設(shè)計一臺制冷裝置，要求在溫度 Tc的冷庫中的吸熱量Qc =8Cv千焦（Cv為工質(zhì)的定 容熱容，假定取定值），并向溫度為T°=300K的環(huán)境放出熱量。由于沒有現(xiàn)成的電力系統(tǒng)給制 冷機組提供動力，故擬設(shè)計一臺熱機裝置利用附近溫泉（Th =350K ）與環(huán)境的溫差來供給制冷機消耗的功。設(shè)熱機的循環(huán)1-2-3-4由理想氣體四個多變過程構(gòu)成：1-2為絕熱增焓過程， 2-3、4-1 過程的多變指數(shù)為無窮大，3-4 為絕熱過程，Ti =300K T2 =320K T3 = 350K T4 = 326K。求:1） 繪出整個能量轉(zhuǎn)換裝置（熱源、熱機、制冷機）布置示意圖；2）定性繪出熱機循環(huán)的T _s圖和p - V圖，標(biāo)明循環(huán)方向；3）判別熱機循環(huán)是否可行；4） 若不計制冷機組所有不平衡勢差和耗散效應(yīng)（內(nèi)、外），求冷庫溫度TC 解：1）2）vQ23 = CV Tj T