全国2005年1月自学考试工程热力学(一)试题
来源 :中华考试网 2015-03-09
中三、填空题(每小题1分,共10分)
1.如果热力系处于______状态,则不能在状态参数坐标图上表示。
2.当设备中工质的压力低于环境压力时,若测得真空Pv=0.08MPa,环境压力Pa=0.1MPa,则工质的绝对压力P=______MPa。
3.在国际单位制中压力的单位是______。
4.根据稳定流动能量方程,动力机的能量方程可简化为______。
5.将相同质量的氢气和氧气分别储存到同样大小的容器内,若二个容器内气体的温度相等,则两者压力的大小为 ______ 。
6.已知理想气体的比热C随温度的升高而增大,当t2>t1时, 与 的大小关系为______。
7.在混合气体的计算中,质量分数与摩尔分数之间需要换算,换算的依据是质量、摩尔数和______之间的关系。
8.设有一卡诺机工作于600℃和30℃热源之间,卡诺机在循环工作中从高温热源吸热1000kJ,则向低温热源的放热为______。
9.水蒸汽定压加热过程水吸热生成过热蒸汽必需经历五种状态变化,即未饱和水、饱和水、______、干饱和蒸汽及过热蒸汽状态。
10.回热循环中采用的抽汽回热加热器,通常有______与______两种形式。
四、名词解释(每小题3分,共15分)
1.焓
2.分压力
3.热量的有效能
4.马赫数
5.未饱和湿空气
五、简答题(每小题5分,共25分)
1.准平衡过程与可逆过程有什么不同?二者之间有何联系?
2.对工质加热,温度一定升高吗?有没有可能降低?为什么?
3.理想气体的热力学能只与温度有关,而与压力和比体积无关,但根据给定的压力和比体积又可以确定热力学能,其间有无矛盾?如何解释?
4.与大气温度相同的压缩气体可以从大气中吸热而膨胀作功(依靠单一热源作功)。这是否违背热力学第二定律?
5.简述“喷管效率”η和“能量损失系数”ξ的定义以及两者之间的关系。
六、计算题(第1、2题每小题6分,第3、4题每小题8分,共28分)
1.m=3.5kg空气按可逆定体过程由初态P1=0.1×106Pa,T1=310K变化到终态P2=0.2×106Pa,已知空气的Rr=0.287kJ/(kg·K),CV=0.717kJ/(kg·K),试求此定体过程的Q和△V。
2.已知喷管进口截面上空气参数为:P1=8×106Pa,T1=625K,vc1≈0,喷管出口背压Pb=4.5×106Pa,设空气的比热容比κ=1.4,气体常数Rr=287J/(kg·K),临界压力比βcr=0.528。问应选择什么形状的喷管,并计算出喷管的出口流速vc2。
3.某温度为T1=1100K的热源,向温度T2=398K的工质供热5500kJ,试求此不可逆换热过程的熵产△Sg;如环境温度T0=273K,试求此不可逆过程的有效能损失Ex1。
4.某蒸汽动力装置采用再热循环,已知高压汽轮机蒸汽进口焓为h1;再热器进口蒸汽焓为ha,再热器出口蒸汽焓为hb,汽轮机排汽焓为h2;如忽略泵功,试求此再热循环的净功W0,吸热量q1,循环热效率ηt.RH,汽耗率do.RH和热耗率qt.RH。