吉林大学2007-2008学年《工程热力学》期末考试试题.doc
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吉林大学2007—2008学年第1学期《工程热力学》期末考试试题与答案
一、选择题
【-1】（吉林大学2007—2008学年第1学期期末考试试题）如图所示，1-2及1-3为两个任意过程，而2-3为一多变指数为0.9的多变过程。
下面正确的关系是（）。
A．B．C．
D．E．
答案：
A
【-1】（吉林大学2007—2008学年第1学期期末考试试题）压力升高，水的汽化潜热（）。
A．增加B．减小C．不变D．无法确定
答案：
B
【-1】（吉林大学2007—2008学年第1学期期末考试试题）下面说法中正确的是（）。
A．某蒸汽的温度若高于临界温度，则不可能通过改变压力使蒸汽液化
B．某蒸汽的温度若高于临界温度，则可以通过改变压力使蒸汽液化
C．某蒸汽的温度若低于临界温度，则不可能通过改变压力使蒸汽液化
答案：
A
【-1】（吉林大学2007—2008学年第1学期期末考试试题）末饱和湿空气的干球温度、湿球温度和露点温度之间应满足关系（）。
A．B．C．D．
答案：
B
【-1】（吉林大学2007—2008学年第1学期期末考试试题）制冷循环的工作好坏是以（）来区分的。
A．制冷系数的大小B．制冷能力的大小C．耗功量的大小D．A和B
答案：
D
【-1】（吉林大学2007—2008学年第1学期期末考试试题）可逆过程与准静态过程的主要区别是（）。
A．可逆过程比准静态过程进行得陕得多
B．准静态过程是进行得无限慢的过程
C．可逆过程不但是内部平衡，而且与外界平衡
D．可逆过程中工质可以恢复为初态
答案：
C
【-1】（吉林大学2007—2008学年第1学期期末考试试题）在图上，任意一个逆向循环其（）。
A．吸热大于放热B．吸热等于放热
C．吸热小于放热D．吸热与放热二者关系不定
答案：
C
【-1】（吉林大学2007—2008学年第1学期期末考试试题）理想气体的比热容是（）。
A．常数
B．随气体种类不同而异，但对某种理想气体却为常数
C．随气体种类不同而异，但对某种理想气体某过程而言却为常数
D．随气体种类不同而异，但对某种理想气体某过程而言却为随温度变化的函数
答案：
D
【-1】（吉林大学2007—2008学年第1学期期末考试试题）温度为300K的环境吸热300kJ，则该热量的火用流是（）。
A．﹣100kJB．100kJC．0kJD．无法计算
答案：
C
【-1】（吉林大学2007—2008学年第1学期期末考试试题）工质绝热节流后（）。
A．压力降低，温度不变，熵增加B．压力不变，温度不变，熵增加
C．压力降低，温度不定，熵不变D．压力降低，温度不定，熵增加
答案：
D
二、多项选择题
【-1】（吉林大学2007—2008学年第1学期期末考试试题）功量的火用值跟下列哪些参数有关？
（）
A．功量B．环境压力C．系统压力D．环境温度E．系统的容积
答案：
ABCE
【-1】（吉林大学2007—2008学年第1学期期末考试试题）下面哪种方法可以提高热机的效率？
（）
A．增加循环净功B．增加吸热量
C．降低系统的平均放热温度D．提高系统的平均吸热温度
答案：
CD
【-1】（吉林大学2007—2008学年第1学期期末考试试题）若某理想气体经历了放热、温度下降，同时压力降低的过程，则其多变指数的可能取值范围是（）。
A．[，0]B．[0，1]C．[1，k]D．（1，k）E．（k，）
答案：
AE
【-1】（吉林大学2007—2008学年第1学期期末考试试题）下面属于假想的理想化概念有（）。
A．平衡状态B．理想气体C．可逆过程D．准静态过程E．稳定状态
答案：
BCD
【-1】（吉林大学2007—2008学年第1学期期末考试试题）理想气体经历定温过程，下列参数不变的有（）。
A．比热容B．比焓C．比熵D．气体常数
答案：
ABD
三、非判断题
【-1】（吉林大学2007—2008学年第1学期期末考试试题）系统的炯只能减小，不能增大。
答案：
错
【-1】（吉林大学2007—2008学年第1学期期末考试试题）人感觉到空气潮湿是因为空气的绝对湿度大。
答案：
错
【-1】（吉林大学2007—2008学年第1学期期末考试试题）只要系统与外界无功量交换，则功量的火用流必为零。
答案：
错
【-1】（吉林大学2007—2008学年第1学期期末考试试题）如果多级压缩的分级越多，且每两级之间均设置中间冷却措施，则压气机消耗的轴功将减少的越多。
答案：
对
【-1】（吉林大学2007—2008学年第1学期期末考试试题）一台制冷机，在对低温热源制冷的同时对高温热源进行供热，则其供热系数始终比制冷系数大1。
答案：
对
四、简答题
【-1】（吉林大学2007—2008学年第1学期期末考试试题）压缩比升高对汽油机所对应的理想循环（定容加热循环）的性能有何影响？
是否压缩比越高越好？
解：
定容加热循环，热效率主要和压缩比有关，此外还和等熵指数有关。
理论上，随着压缩比的提高，点燃式内燃机的热效率增大。
但并不是压缩比越高越好。
实际上，当压缩终了的温度及压力超过一定的限度时，汽油机会产生不正常的爆燃现象，因此压缩比不能过高，一般汽油发动机的压缩比在6.5～11之间。
【-1】（吉林大学2007—2008学年第1学期期末考试试题）一个门窗敞开的房间，若室内空气的压力不变而温度升高了，问室内空气的总热力学能怎样变化？
比热力学能又怎样变化？
解：
室内空气的总热力学能不变，比热力学能增加。
【-1】（吉林大学2007—2008学年第1学期期末考试试题）压缩机压缩过程的多变指数的取值范围是什么？
若想减少压缩机所消耗的轴功，压缩过程的多变指数应增加还是减少？
解：
，若想减少压缩机所消耗的轴功，应接近定温过程，压缩过程的多变指数应减少。
【-1】（吉林大学2007—2008学年第1学期期末考试试题）请画出蒸汽压缩制冷循环的图，并说明各过程都是在什么设备中完成的？
解：
蒸汽压缩制冷循环的图如图所示。
其中，1-2在压缩机中完成；2-3在冷凝器中完成；3-4在节流机构中完成；4-1在蒸发器中完成。
五、计算题
【-1】（吉林大学2007—2008学年第1学期期末考试试题）有一发动机工作于727℃的高温热源及127℃的低温热源之间，吸热1000kJ而作功700kJ。
问该发动机能否实现？
解：
，。
因为，故不可能实现。
【-1】（吉林大学2007—2008学年第1学期期末考试试题）有一台活塞式压气机，其余隙比为0.05。
若进气压力为0.1MPa，温度为17℃，压缩后的压力为0.6MPa。
假定压缩过程的多变指数为1.25，试求压气机的容积效率及耗功是多少？
解：
根据容积效率的计算公式，有：
【-1】（吉林大学2007—2008学年第1学期期末考试试题）欲使压力0.16MPa、温度为27℃的空气绝热流过一喷管，进入压力为0.1MPa的空间，环境温度为27℃。
若喷管效率为0.9，则要求
（1）选择恰当的喷管型式；
（2）计算出口压力、出口温度、出口流速、出口马赫数；
（3）计算流过1kg空气的熵产及火用损；
（4）把火用损表示在图上。
解：
（1）空气为双原子气体，其可逆绝热流动时临界压力比。
由于可忽略入口流速，则入口状态可认为是滞止状态。
则背压比：
即背压比大于临界压力比，所以选择渐缩形喷管。
（2）出口压力。
对可逆绝热流动12s，喷管出口的空气温度：
按喷管效率的定义，有：
。
有实际出口温度：
。
（残缺，请补全）
出口流速：
。
（残缺，请补全）
出口当地音速：
。
出口马赫数：
。
（2）。
由题意，可得：
（3）如图所示。
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