《热力学与传热学》考试问题详解

《热力学与传热学》考试问题详解

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1、实用文档《热力学与传热学》考试答案一、判断题1.循环净功越大,则循环的热效率也愈大。()2.经过一个不可逆循环后,工质熵的变化为零。()3.若容器中气体的绝对压力没有改变,则其压力表的读数就不会改变。()4、闭口系与外界无物质交换,系统内质量保持恒定,那么系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统。()5、功的数值仅仅取确于工质的初态和终态,与过程无关。()6、气体膨胀时一定对外作功。()7、比热容仅仅是温度的单值函数。()8、对于一种确定的理想气体,(cp-cv)一定为一定值。()二、填空题1.在两个恒温热源之间有两个可逆循环,其中一个循环的工质是理想气体、热效率为hA;另一循环

2、的工质是等离子气体,热效率为hB。试比较这两个循环热效率的大小。三、简答题1.数和数均可写成的形式,二者有何区别?2.冬天,在相同的室外温度条件下,为什么骑摩托车比步行时感到更冷些,一般要戴皮手套和护膝?3.试比较在其它条件相同时,下列情况管内对流换热系数的相对大小。(请用符号“<”、“=”、“<”表示)(1)层流紊流(2)水空气(3)光滑管粗糙管(4)直管弯管(5)层流入口段层流充分发展段4.在p-v图中有一可逆过程1-2,工质为理想气体。试判断其过程热量q、过程功w以及热力学能变化Du的正负。5.已知H2O在压力为p=1.0MPa时饱和温度为ts=179.88°C。试判断H2

3、O在下列情况下的状态:(1)p=1.0MPa、t=200°C;(2)p=1.0MPa、t=160°C;(3)p=1.0MPa、干度x=0.6。6.写出努塞尔数(Nu)的表达式及物理意义。7.有人将一碗热稀饭置于一盆凉水中进行冷却。为使稀饭凉的更快一些,你认为他应该搅拌碗中的稀饭还是盆中的凉水?为什么?8.对于高温圆筒壁来说,加保温层一定能降低对外散热量,对吗?为什么?文案大全实用文档四、计算题1.容积为V=0.0283m3的瓶内装有氧气,其压力为p1=6.865´105Pa,温度为T1=294K。随后发生泄漏,压力降至p2=4.901´105Pa时被发现,而温度T2=T1未变。试

4、问到发现为止共漏去多少kg氧气?[氧气Rg=260J/(kg.K)]2.在可逆热力循环1-2-3-1中,1-2为定容过程,2-3为绝热过程,3-1为定压过程。工质为空气,T1=300K,p1=0.1MPa、p2=0.4MPa,cp=1.004kJ/(kg.K),Rg=0.287kJ/(kg.K)。试求(1)循环净功w0;(2)循环热效率ht;(3)在p-v图及T-s图上定性地画出该循环。3.初始温度为20℃的热电偶突然放入300℃的空气中,30秒种后热电偶的指示温度为160℃。试求(1)该热电偶的时间常数;(2)热电偶指示温度上升到290℃所需的时间。4.容积为V=0.027m3

5、的刚性储气筒内装有压力为0.5MPa、温度为27°C的氧气。筒上装有一排气阀,压力达到0.8MPa时就开启,压力降为0.75MPa时才关闭。若由于外界加热的原因造成阀门开启,试问:(1)当阀门开启时的筒内温度;(2)因加热造成阀门开闭一次期间而损失掉的氧气量。设筒内气体温度在排气过程中保持不变。氧气,Rg=260J/(kg.K)。5.一定量的空气,经过下列四个可逆过程组成的循环1-2-3-4-1。试求:(1)填充表中所缺的数据;(2)循环功;(3)循环热效率。过程Q(kJ)△U(kJ)W(kJ)1®2121002®302503®4-98004®106.冷却水以2m/s的流速在内径

6、为d=20mm的直铜管内流动,其进口温度为20°C,铜管内壁温度为80°C,试求水被加热到60°C时所需的管长。特征数关联式:(1)紊流:条件:(2)层流:条件:文案大全实用文档水的物性参数:t°Crkg/m3cpkJ/(kg×K)l´102W/(m×K)h´106kg/(m.s)n´106m2/sPr20998.24.182659.91004.21.0067.0230995.74.178461.9801.200.8055.4240992.24.178463.4653.120.6594.3150988.14.182664.8549.170.5563.5460983.24.1868

7、65.9469.740.4782.9970977.84.191066.8406.000.4152.5580971.84.195267.5355.000.3652.2190965.34.203568.0314.790.3261.957.一台燃气轮机从大气中吸入温度为17°C、压力为0.1MPa的空气,然后在压气机中进行绝热压缩,使空气压力提高到0.9MPa。若压气机内空气稳定流动、不计进出口动能和重力位能的变化且比热容取定值,试求压气机消耗的轴功。空气cp=1.004kJ/(kg×

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