熱工基礎與應用試題及答案

1、熱工基礎考試題一、填空量：1、按照熱力系與外界有無物質(zhì)的交換，可以把熱力系分為開口系和閉口系。2、熱力系的劃分是以分析問題的需要及分析方法上的方便而定。3、物質(zhì)的內(nèi)能包括內(nèi)動能及內(nèi)位能，內(nèi)動能與溫度有關，內(nèi)位能決定于它的體積。4、焓是指流動工質(zhì)所具有的能量。5、平衡狀態(tài)與穩(wěn)定狀態(tài)的區(qū)別是平衡狀態(tài)不受外界條件的影響，穩(wěn)定狀態(tài)要依靠外界的作用維持。6、三種典型的不可逆過程是指氣體有摩擦的膨脹做功過程、自由膨脹過程、溫差傳熱過程。7、熱量和功

2、是過程量8、熱能與機械能的相互轉(zhuǎn)換是通過工質(zhì)的膨脹和壓縮而實現(xiàn)的。9、理想氣體是忽略分子本身體積和分子間的相互作用力的氣態(tài)物質(zhì)。10、理想氣體的比熱分為質(zhì)量比熱、摩爾比熱、體積比熱。11、卡諾循環(huán)由等溫吸熱過程、絕熱膨脹過程、等溫放熱過程、絕熱壓縮過程四個可逆過程組成12、物質(zhì)的汽化過程有蒸發(fā)和沸騰兩種形式。13、液汽兩相處于動態(tài)平衡的狀態(tài)稱為飽和狀態(tài)。14、聲速是一種微弱擾動在連續(xù)介質(zhì)中所產(chǎn)生的壓力波的傳播速度。15、在朗肯循環(huán)中進汽

3、參數(shù)及排汽參數(shù)均會影響熱效率。16、某一可逆熱力過程所做的功可用它在PV圖上過程曲線下的面積來表示。17、理想氣體的內(nèi)能是溫度的單值函數(shù)。18、絕熱過程是工質(zhì)在狀態(tài)變化過程中與外界沒有任何形式的熱量交換的過程。19、熱量和功都是過程量。20、水蒸汽的飽和溫度是飽和壓力的單值函數(shù)。21、水蒸汽參數(shù)的參考點是以水的三相點時的飽和水狀態(tài)。22、熱傳遞的三種形式是熱傳導、熱對流、熱輻射。23、凡是高于0K的物體總是可以不斷地把熱能變?yōu)檩椛淠堋?

4、4、輻射能力最強的輻射體稱為黑體。25、工程傳熱問題可分為兩類一類是傳熱的強化一類是傳熱的削弱。26、影響固體的熱輻射的吸收和反射的主要因素是物體表面的粗糙程度。27、由于氣體的輻射率和吸收率與波長有關，所以一般不能把純氣體視為灰體。28、按換熱器的工作原理可分為混合式換熱器、回熱式換熱器、表面式換熱器。29、在換熱時冷熱流體平行流動且方向一致，稱為順流。30、相對濕度是濕空氣中實際所含水蒸汽的質(zhì)量和同溫度下最大可能含水蒸汽的質(zhì)量的比值

5、。二、名詞解釋：1、熱力學第二定律：不可能將熱由低溫物體向溫度較高的地方供溫物體傳遞，而不留下其它任何變化2、灰體：指單色吸收率與波長無關的的物體。3、黑體：黑體的吸收率等于1，對于投入輻射，不管其波長和方向均能全部吸收。4、傳熱強化的兩種方法是提高傳熱系數(shù)、表面肋化強化換熱。四、計算題：1、有1000公斤溫度為0攝氏度的冰，在溫度為27攝氏度的大氣環(huán)境中融化成0攝氏度的水，這時熱量的做功能力是完全損失了，現(xiàn)在如果在大氣與冰塊間放入一個

6、可逆機，求冰塊完全融化時可逆機做出的功。解：因大氣可視為熱容無限大，冰塊融化時溫度不變，熱機是可逆機，所以熱機循環(huán)熱效率等于卡諾循環(huán)熱效率1000冰塊完全融化公斤溫度為0攝氏度的0攝氏度的水吸熱是801000=80000KJ，T2=2730=273T1=27273=300所以η=1Q2Q1=1T2T1，所以Q2Q1=T2T1，Q1=80000(300273)=87912KJ2、可逆熱機中工質(zhì)從T1=1000K，向T2=200K的冷源放熱

7、，循環(huán)中工質(zhì)從熱源吸取熱量1000kj，試求A、熱源、冷源各自的熵變化量。B、熱源、冷源和工質(zhì)組成的孤立系的熵變化量。解：因熱機是可逆機，T1=1000K，T2=200K冷源、熱源溫度不變，所以熱機循環(huán)熱效率等于卡諾循環(huán)熱效率所以η=1Q2Q1=1T2T1，Q2Q1=T2T1Q2=200kj根據(jù)公式Q=T△S因為熱源放熱所以Q1=1000kj所以熱源△S1=Q1T1=1kj，冷源吸熱量Q2為正，根據(jù)公式Q=T△S，冷源熵增△S2=Q2T

8、2=1kj，經(jīng)過一個循環(huán)后工質(zhì)回復到初始狀態(tài)，熵增為零。熱源、冷源和工質(zhì)組成的孤立系的熵變化量△S=△S1△S2△S工質(zhì)=110=0。3、設有一卡諾熱機工作于500度和30度的兩個熱源間，該卡諾機每一分鐘從高溫熱源吸收的熱量100KJ，求：A、卡諾機的熱效率。B卡諾機每一分鐘所做的功C卡諾機每一分鐘向低溫熱源排出的熱量。D卡諾機的功率。解：因為是卡諾循環(huán)，T1=273500=773T2=30273=303所以η=1T2T1=130377

9、3=60.8%w=q1η=10060.8%=60.8kjq2=q1w=10060.8=39.2kj卡諾機的功率=wΥ=39.260=650w4、國產(chǎn)12.5萬千瓦機組的鍋爐出力為qm=400th，出口蒸汽焓h2=3524kjkg，鍋爐進口給水焓h1=1003kjkg鍋爐效率η鍋爐=92.8%，標準煤的發(fā)熱量q煤=29270kjkg，求每小時耗標煤量B為多少。解：q=h2h1=35241003=2521(kjkg)η鍋爐=工質(zhì)吸收的熱量煤