热工基础复习考试复习题汇总
试卷一
一、选择（本大题 16 分，每小题 2 分）
1.某系统经过一个任意不可逆过程达到另一状态，表达式（）正确。
(a) ds ＞ dq/T （ b ） ds ＜ dq/T （ c ） ds=dq/T
2.处于平衡状态的简单可压缩热力系统，其状态参数间的关系正确的是（）。 (ρ为密度 ) 。
(a)F=F(ρ,v,T) （ b ） F=F(ρ,v,P) （ c ） F=F(ρ,P,T)
３．用压力表测量容器内氧气的压力，压力表读数为 25bar 。已知当地大气压力为 1bar ，则氧气的真实压力为（） bar 。
(a) 26 （ b ） 25 （ c ） 24
４．在 p － v 图上，经过同一状态点的理想气体等温过程线斜率的绝对值比绝热过程线斜率的绝对值（）
(a) 大（ b ）小（ c ）相等（ d ）可能大，也可能小
５．理想气体 1kg 经历一不可逆过程，对外做功 20kJ 放热 20kJ ，则气体温度变化为（）。
(a) 提高（ b ）下降（ c ）不变
６．同一理想气体从同一初态分别经定温压缩、绝热压缩和多变压缩（ 1 (a) 定温压缩（ b ）绝热压缩（ c ）多变压缩（ 1 ７．理想气体等温过程的技术功为（） (a) h 1 -h 2 （ b ） 0 （ c ）（ d ） v(p 1 =p 2 ) ８．理想气体绝热流经节流阀，节流后稳定截面处的焓值（） (a) 升高（ b ）降低（ c ）不变（ d ）无法确定 二、判断正误（划“√”或“×”号）（本大题 16 分，每小题 2 分） 1.系统从外界吸收热量，温度一定升高（）。 2.在热力循环中，如果工质不向冷源放热，则该循环的热效率可以达到 100% （）。 3.沸腾状态的水总是烫手的。 ( ) 4.蒸汽抽汽回热循环每级抽汽量越大，循环热效率越大。 ( ) 5.绝热过程一定是定熵过程。 ( ) 6.供热系数一定大于 1 ，制冷系数也一定大于 1 。 ( ) 7.实际气体的压缩因子总不等于 1 。（） 8.任意可逆循环的热效率都是。 ( ) 三、填空（本大题 16 分，每小题 2 分） １、稳定流动能量方程式应用于换热器时的简化形式 2、2kg 空气从 300K 定压加热到 700K 时的吸热量为 kJ （空气比定压热容=1.004 kJ/ （ kg ·K ）） ３、当湿蒸汽的干度 x ＝ 0 时，工质全部为。 ４、一不可逆热机在高温热源 T h 和低温热源 T l 之间工作。高温热源熵变–1.5kJ/K ；低温热源熵变2.5kJ/K ，热机在绝热压缩过程中熵变 0.2kJ/K ；绝热膨胀过程中熵变 0.7kJ/K ； 取高温热源、低温热源和热机为系统，则完成循环后此系统的熵变S 系 = ＿＿＿ kJ/K 。 ５、已知氧气在 250K时=0.913 kJ/(kg·K)，=0.653 kJ/(kg·K)。则该气体的气体常 数R g =＿＿＿kJ/(kg·K)。 ６、一热泵工作时向高温热源传递热量 50kJ, 消耗掉的机械能 20 kJ, 供暖系数为。 ７、已知氧气在 100 ℃时的定压摩尔热容为 29.538 J ／（ mol·K ），氧气的定容摩尔热容为 J ／（ mol·K ）。 ８、稳定流动系统能量方程式的适用条件： 四、计算（本大题 20 分，每小题 10 分） 1、空气初态为 p 1 =1.0bar、温度t 1 =20℃，经过三级活塞式压气机后(采用中间冷却)，压力提高到12.5MPa，气缸中的压缩多变指数均为n=1.25。现以压气机所需的功量最小为条件，（R g =287J/kg.k）求： 2、空气在第一级气缸中压缩后所达到的压力 p 2； 3、生产 1kg气体压气机所消耗的总功。温度为 1427 ℃的恒温热源，向维持温度为 500K 的工质传热 100kJ 。大气环境温度为 300K 。试求传热量中的有效能及传热过程引起的有效能损失（即作功能力的损失）。 五、计算（本大题 32 分，每小题 16 分） 1 热力循环过程如图所示。其中1-2为绝热压缩过程，2-3为定容吸热过程，3-4为定压吸热过程，4-5为绝热膨胀过程，5-1为定容放热过程。已知各点的温度分别为T 1 、T 2 、T 3 、T 4 、T 5。（1）在T—S图上绘出该循环。（2）将该循环热效率用各点温度表示出来，设比热比k为常数。 2 一回热式压缩空气制冷循环的循环增压比为 3 ，压气机入口温度为 20 ℃，循环的最低温度为 -100 ℃ ,求循环的制冷系数及冷库的温度。空气可视为比热容是定值的理想气体。 一、 1、a 2、c 3、a 4、b 5、b 6、a 7、c 8、c 二、 1、× 2、× 3、× 4、× 5、× 6、× 7、× 8、× 三、 1、2、 803.2 3、饱和水 4、 1kJ/K 5、 0.26 6、 2.5 7、 21.224 8、任何工质的稳定流动，可逆过程 四题、 1 、 2 、传热量中的有效能kJ kJ 有效能损失： 82.4-40=42.4 kJ 五题、 1 2 解：循环的T-s图参见下图的循环1R-2R-5-3R-4-1-1R，循环中工质吸热量 循环消耗净功 据制冷系数的定义 试卷二 一、选择（本大题 16 分，每小题 2 分） 1、已知当地大气压 P b , 真空表读数为 Pv , 则绝对压力 P 为（）。 (a) P=P b -Pv （ b ） P=Pv -P b （ c ） P=P b +Pv 2、提高活塞式压气机的增压比，压气机的容积效率（）。 (a) 减小（ b ）增大（ c ）不变 3、若要使得气流由亚音速变成超音速，则喷管的形状应该选择（）。 (a) 渐缩型（ b ）渐扩型（ c ）缩放型 4、随着压力的提高，饱和水的汽化潜热将（） (a) 增大（ b ）减小（ c ）维持不变 5、平衡过程是可逆过程的（）条件。 (a) 充分（ b ）必要（ c ）充要 6、汽油机可以理想化为（）循环，进行理论分析。 (a)定压加热（ b ）定容加热（ c ）混合加热 7、简单可以压缩热力系统的状态可由（） (a) 两个状态参数决定 (b) 两个具有物理意义的状态参数决定 (c) 两个可测状态参数决定 (d) 两个相互独立的状态参数决定 8、一理想气体其初始温度为 1373K ，经定容放热后其出口温度为 443K ，该理想气体初终态压力值比为（） (a) 3.1 倍 (b) 6.47 倍 (c) 0.323 倍 (d) 2.864 倍 二、判断正误（划“√”或“×”号）（本大题 16 分，每小题 2 分） 1、水蒸气在定温过程前后温度不变（），其热力学能也不变。 ( ) 2、工质的温度越高，所具有的热量也就越大。 ( ) 3、气体吸热后一定膨胀，内能一定增加。 ( ) 4、平衡状态不一定是均匀状态。 ( ) 5、理想气体不可能进行吸热而降温的过程。 ( ) 6、理想气体的、值与气体的温度有关，则他们的差值也与温度有关。 ( ) 7、经不可逆循环，工质无法恢复为原来状态。 ( ) 8、封闭系统中发生放热过程，系统熵必减少。 ( ) 三、填空（本大题 16 分，每小题 2 分） １、工质在温度为 30 ℃的恒温热源和－ 20 ℃的恒温冷源之间工作，该循环的最高制冷系数为。 ２、已知空气 (R g =287J/kg.k ）在多变指数为 1.25 的压缩过程中进行压缩，温度由 20 ℃变为 90 ℃。该过程所耗的压缩功为 J/kg 。 ３、露点是对应于湿空气中水蒸汽分压力下的温度。 ４、氧气瓶中的氧气容积是 0.4m 3 ，氧气压力为 10MPa ，设氧气的焓值为 12100kJ ，则氧气的内能为 kJ 。 ５、氧气的初始温度为 300K经历了一不可逆过程达到400K, 已知=0.913 kJ/(kg·K)，则 该气体的气体焓值变化为 kJ/kg。 ６、一理想气体初始温度为 25 ℃，压力为 1Mpa ，经定容过程到达终态，这是压力为 2.5Mpa 其终态温度为℃ ７、理想气体初态热力学能为 U 1 经可逆绝热过程终态热力学能为 U 2 ，则该过程的膨胀功为 ８、熵增加的过程（填一定或不一定）是不可逆过程。 四、计算（本大题 20 分，每小题 10 分） １、有一可逆热机，如图所示，自高温热源 t 1 吸热，向低温热源t 2 和t 3 放热。已知：t 1 =727℃,t 3 =127℃,Q 1 =1000kJ,Q2=300kJ,W=500kJ,求：（ 1 ） Q 3 =? （ 2 ）可逆热机的热效率？（ 3 ）热源温度 t 2 =? （ 4 ）三热源和热机的熵变？ 如从 -20 ℃的低温物体将 419000 kJ /h的热量排给15 ℃的环境介质，求理想情况下每小时所消耗的功和排给环境介质的热量。 五、计算（本大题 32 分，每小题 16 分） １、进入渐缩喷管的空气的参数为p 1 =15.68 × 10 4 Pa 、t 1 =15 ℃ , 喷管的背压p b =9.8 × 10 4 Pa ， , 若空气的质量流量q m =0.6kg/s, 初速度略去不计。（空气 k=1.4 ， Rg=0.287(kJ/kg.K) ）试求：（1）合理选择喷管形状（2）喷管出口截面空气的温度和比容（3）喷管出口截面空气的流速（4）喷管出口截面积 某活塞式内燃机定容加热理想循环如图，压缩比ε =10 ，气体在压缩冲程的起点状态是 p 1 =100kPa 、t 1 =35 ℃。加热过程中气体吸热 650kJ/kg 。假定比热容为定值 , 且 c p =1.005kJ/ （ kg·k ），κ =1.4 ，求：（ 1 ）循环中各点的温度和压力；（ 2 ）循环热效率； (3) 若膨胀过程持续到 5 （ p 5 =p 1 ）画出循环 T-s 图，并分析循环热效率提高还是下降 一、 1、a 2、a 3、c 4、b 5、b 6、b 7、d 8、c 二、 1、× 2、× 3、× 4、√5、× 6、× 7、× 8、× 三、 1、 5.1 2、 80360 3、饱和 4、 8100 5、 91.3 6、 409.7 7、 U 2 - U 1 8、不一定 四、 1 、kJ ℃ 热源 1 的熵变 热源 2 的熵变 热源 3 的熵变 热机的熵变为 0 2 、kJ kJ 五、 1、临界压力比 ，所以应选择减缩喷管 出口参数：m 3 /kg m 3 /kg K m/s 出口截面积：m 2 2 、所以kJ/（kg·k） m 3 /kg m 3 /kg 绝热压缩kPa K 点 3 ： K kPa m 3 /kg 点 4 ： kPa K 循环热效率： 由图可知，进行定容放热时，其平均放热温度为 T 2m 若膨胀过程持续到 5 （ p 5 =p 1 ），其平均放热温度为 T' 2m 因为其中平均系热温度不变， T 2m 〉 T' 2m 所以循环热效率将提高 试卷三 一、选择（本大题 16 分，每小题 2 分） 1、热能转变为机械能的唯一途径是通过工质的（） (a) 膨胀 (b) 压缩 (c) 凝结 (d) 加热 2、生产增压比相同、质量相同的同种压缩气体，余隙容积变大对活塞式压气机所消耗的比功的影响（）。 (a) 增大（ b ）减小（ c ）不变 3、已知 CO 2 和 N 2 的压力及温度均相同，则他们的比体积（） (a) （ b ）（ c ） 4、经历一不可逆循环过程，系统的熵（） (a) 增大（ b ）减小（ c ）不变（ d ）可能增大，也可能减小 5、在水蒸气定压汽化过程中，工质的温度没有变化，这时工质的热力学能（） (a) 增大（ b ）减小（ c ）不变（ d ）可能增大 6、空气中水蒸汽所处的状态（） （a）可以是饱和状态，也可以是过热蒸汽状态 （b）可能是饱和状态 （c）即不是饱和状态，也不是过热蒸汽状态 （d）只能是过热蒸汽状态 7、能量方程适用于（） (a) 只要是稳定流动，不管是否为可逆过程（ b ）非稳定流动，可逆过程 (c) 非稳定流动，不可逆过程 (d) 任意流动，任意过程 8、恒温热源温度为 T 1 恒温冷源温度为 T 2 ，环境温度为 T 0 ，热源提供热量 Q 1 中的 有效能为（） (a) 热量 Q 1 减去 Q 1 中的无效能（ b ）卡诺循环热效率乘以 Q 1 (c) （ d ） 二、判断正误（划“√”或“×”号）（本大题 16 分，每小题 2 分） 1、多变过程即任意过程（）。 2、在相同温度的高温热源和低温热源之间工作的卡诺循环效率最高，其他循环的效率都小于卡诺循环的效率（）。 3、温度越高热力系所具有的热量越多（）。 4、在 T — s 图上，理想气体的定容线比定压线陡。 ( ) 5、可逆绝热过程即等熵过程；反之，等熵过程必为可逆绝热过程。 ( ) 6、环境温度恒定，若放置在恒温环境中的压力容器的压力表读数也不变，则说明容器中所装工质的质量也不变。 ( ) 7、定压过程的热量只适用于理想气体而不适用于实际气体。 ( ) 8、压缩空气制冷装置循环的制冷系统制冷系数越大，其制冷量越大。 ( ) 三、填空（本大题 16 分，每小题 2 分） １、一卡诺制冷机，其性能系数 COP 值为 4 输入功率为 6KW ，则其制冷量为（）KW 。 ２、某热机每完成一个循环，工质由高温热源吸热 2000kJ，向低温热源放热1200kJ，在压缩过程中工质得到外功650kJ，则膨胀过程中工质所作的功（）kJ。 ３、某理想气体从 p 1 =1MPa ， v 1 =0.4m 3 可逆定温膨胀到 v 2 =0.8m 3 , 气体对外所做的膨胀功为（）J ４、在环境温度为 300K 的条件下，一可逆机工作于两个恒温热源（ 2000K ， 400K ）之间，吸热 200kJ，其中可用能为（） kJ ５、已知当地大气压为 0.2Mpa ，压力容器中被测工质的压力为 0.1 MPa ，，此时该工质压力的测量应选用（）（真空计或压力表）测压计。 ６、高压气流，当通过喷管时，气体速度得到提升，同时伴随着压力的（）（升高还是降低） ７、工作于 927 ℃和 300 ℃之间的卡诺机，它的热效率为（） ８、单位质量的空气从 100 ℃定压加热到 600 ℃时的吸热量为（） kJ/kg( 空气比定压热容=1.004kJ/(kg · K) ） 四、计算（本大题 20 分，每小题 10 分） 1 、1kmol的理想气体从初态P 1=500kPa、T 1 =340K，可逆绝热膨胀到原来容积的2倍。设气体 c p =33.4kJ/(kmol·K), c V =25.12kJ/(kmol·K)，试确定气体的终态温度，对外所做的功及熵的变 化量 ２、一封闭热力系在状态变化过程中放热 10kJ，并作出25kJ的功，然后对热力系加热15kJ 使其恢复初态。试问恢复过程中热力系是否作功？其值为多少？ 五、计算（本大题 32 分，每小题 16 分） １、单位质量的空气，初始状态为 p 1 =0.5Mpa ， t 1 =500 ℃（ 1 ）绝热膨胀到 p 2 =0.1Mpa （ 2 ）定温膨胀到 p 2 =0.1Mpa （ 3 ）多变膨胀到 p 2 =0.1Mpa ，多变指数 n=1.2 。试将各过 程画在 p-v 图和 T-s 图上，并计算。设过程可逆，且比热容 c v =0.718kJ/(kg ﹒ K) ， k=1.4 ２、水蒸气郎肯循环的新蒸汽压力为 100bar ，排气压力为 0.04bar ，新蒸汽温度为 350 ℃，蒸汽轮机的内效率为 0.8 ，对于 1 kg 工质求：１）理论循环中汽轮机和给水泵的技术功２）理论循环中吸热量、放热量和热效率３）若考虑汽轮机内的不可逆绝热过程，忽略泵耗功，求出实际出口蒸汽的干度、实际出口焓 一、 1、a 2、c 3、b 4、c 5、a 6、a 7、a 8、a 二、 1、×2、× 3、× 4、√5、√6、× 7、× 8、× 三、 1、 24 2、 1450 3、 2.8 × 10 5 4、 170 5、真空计 6、降低 7、 52.2 ％ 8、 502 四题、 1、 kJ 因为是可逆绝热膨胀过程，是一个定熵过程所以熵的变化量为 0 2、根据热力学第一定律 kJ 说明热力学能减少了 35 kJ，若使工质恢复原来状态，需补充35kJ能量 根据知，外界需对工质做功20 kJ 五题、 1、 kJ/(kg ﹒ K) 绝热过程：=0 等温过程：kJ/(kg ﹒ K) 多变过程 n=1.2: K kJ/(kg ﹒ K) 2 、 已知： h 1 =3450 kJ/kg s 1 =6.695 kJ/(kg ﹒ K)s2=s1 kJ kJ kJ 汽轮机和给水泵的技术功： 汽轮机：kJ/kg 给水泵：kJ/kg 吸热量：kJ/kg 放热量：kJ/kg 热效率： 实际循环：kJ/kg kJ/kg 试卷四 一、选择（本大题 16 分，每小题 2 分） 1、在 T － s 图上，经过同一状态点的理想气体定容过程线与定压过程线相比，（）过程线更陡一些。 (a) 定容（ b ）定压（ c ）二者一样 2、某理想气体经历一个节流过程，气体压力下降，温度（）。 (a) 升高（ b ）下降（ c ）保持不变 3、提高内燃机定容加热理想循环的压缩比，循环的热效率将（）。 (a) 增大（ b ）减小（ c ）不变 4、理想气体从初态 1 经历一绝热压缩过程到达终态 2 ，该过程的热力学能变化量为（） (a) （ b ）（ c ）（ d ） 5、不可逆机与可逆机相比，其热效率（） (a) 一定高（ b ）相等 (c) 一定低（ d ）可能高，可能低，也可能相等 6、水蒸汽热力过程热力学能变化量△ u ＝（） (a) （ b ）（ c ）（ d ） 7、在定压加热燃气轮机循环中，为达到提高循环热效率的目的，可采用回热技术来提高工质的（） (a) 循环最高温度（ b ）循环最低温度（ c ）平均吸热温度（ d ）平均放热温度 8、热源温度为 1200K ，低温热源温度为 400K ，环境温度为 300K ，热源提供热量 1000J 中的无效能为（） (a) 250 （ b ） 750 (c) 300 （ d ） 400 二、判断正误（划“√”或“×”号）（本大题 16 分，每小题 2 分） 1、热力学第一定律适用于任意的热力过程，不管过程是否可逆（）。 2、孤立系的热力状态不能发生变化。 ( ) 3、气体膨胀时一定对外做功。 ( ) 4、若容器中气体的压力稳定不变，则安装在容器上的压力表读数也不可能有变化。 ( ) 5、如果从同一始态到同一终态有两条途径：一为可逆、一为不可逆，那么，不可逆途径的 必大于可逆途径的。（） 6、工质放热，温度一定降低。 ( ) 7、实际蒸汽动力装置与燃气轮机装置，采用回热后每公斤工质做功量均减少。 ( ) ８、同温限间的可逆循环的热效率都相等。 ( ) 三、填空（本大题 16 分，每小题 2 分） １、氧气定压比热容 29.538J ／（ mol·K ），从 t 1 =100 ℃、 v 1 =0.25m 3 /kg 被定压压缩到 v 2 =0.15m 3 /kg ，放热量为 () J/kg 。 ２、在理想气体的绝热压缩过程中，初、终参数压力与温度的关系为 ( ) 。 ３、入口为超声速气流，扩压管的形状是 ( ) . ４、工作于两个恒温热源（ 2000K ， 500K ）间的可逆机，其热效率为 ( )。 ５、已知氮气在 100℃时=29.144 J/(mol·K)，则该气体的定容摩尔热容=＿J/(mol·K) ６、制冷系数为 3 的制冷机，向环境散热 30kJ, 则该制冷机的制冷量为 ( ) kJ 。 ７、当湿蒸汽的干度 x ＝ 1 时，工质为 ( ) 状态。 ８、一稳定流动开口系，在流动过程中从外界吸收热量 20 kJ ，同时对外作出技术功 15 kJ ，该系统焓值变化为 ( ) kJ 。 四、计算（本大题 52 分， 1 题、 2 题 16 分； 3 题 20 分） １、活塞式内燃机的定容加热理想循环，工质为空气可视为理想气体， c p =1.005 kJ/（kg·k）=1.4。若循环压缩比ε=9，压缩冲程的初始状态为100kPa，27℃,吸热量为920kJ/kg。试求（1）各个过程终了时的压力和温度；（2）循环热效率。 ２、空气初态为 p 1 =0.1MPa、t 1 =20℃，经过二级活塞式压气机后，压力提高到4.9MPa， 假定各级压缩过程的多变指数n=1.3。试求：（1）以耗功最小为前提的各级压比；（2）生产1kg 压缩空气理论上消耗的功；（3）各级气缸的出口温度；（4）若采用单级压缩，压气机消耗的功及出口温度。(Rg=0.287kJ/（kg·k）) ３、某卡诺热机每分钟从 500℃的热源吸热5000 kJ,向30℃的环境放热.试求: １）该循环的热效率２）该循环的放热量３）该卡诺机输出的功率４）若热源温度为 800℃,工质的吸热温度为500℃,吸热量不变,由温差传热而引起该系统的熵变量为多少? 5）做功能力损失多少? 一、 1、a 2、b 3、a 4、b 5、d 6、b 7、c 8、a 二、 1、√ 2、× 3、× 4、× 5、× 6、× 7、× 8、√ 三、1、 1750.4 2、3、渐缩 4、 75 ％ 5、 20.83 6、 12.5 7、饱和蒸汽 8、 5 四题、 1、所以kJ/（kg·k） m 3 /kg m 3 /kg 绝热压缩kPa K 点 3 ： K kPa m 3 /kg 点 4 ： kPa K 循环热效率： 2、（1） (2) kJ (3) K (4) kJ K 3 、 1 ）热效率 2 ）放热量KW 3) 输出功率KW 4 ）该系统的熵变量kJ/K 做功能力损失kJ 试卷五 一、选择（本大题 16 分，每小题 2 分） 1、工作于热源 T 1 与冷源 T 2 间的卡诺热机，其热效率为（） (a) （ b ）（ c ） 2、塞式内燃机定容加热、混合加热、定压加热3个循环在压缩比和吸热量相同的条件下，热效率的关系为（） (a) （ b ）（ c ） 3、理想气体可逆绝热过程中的技术功等于（） (a) －△ h （ b ） u 1 -u 2 （ c ） h 2 -h 1 （ d ）－△ u 4、理想气体绝热流经节流阀，节流后稳定截面处的（）不变。 (a) 压力（ b ）熵（ c ）焓 5、朗肯循环中为提高汽轮机排汽量的干度，可以（） (a) 提高初压（ b ）提高初温（ c ）降低排汽压力（ d ）采用回热 6、一逆向可逆机工作于环境与冷库之间，环境温度为 300K ，冷库温度为 258K ，每一循环过程单位质量工质向环境放出热量 160 kJ ，则单位质量制冷量为（） (a) 160 kJ （ b ） 137kJ （ c ） 200 kJ 7、理想气体经定温压缩到达终态，定温压缩过程的指数 n 为（） (a) 1 （ b ）∞（ c ） 1 8、可以通过测量直接得到数值的状态参数（） (a) 焓 (b) 热力学能 (c) 温度 (d) 熵 二、判断正误（划“√”或“×”号）（本大题 16 分，每小题 2 分） 1、实际气体绝热自由膨胀后，其热力学能不变。 ( ) 2、用压力表可以直接读出绝对压力值。 ( ) 3、对于气体工质，不管其经历怎样的热力过程都有，其中为定值（）。 4、工质从状态 1到状态2进行了一个可逆吸热过程和一个不可逆吸热过程，后者的熵必定大于前者的熵。( ) 5、若系统工质与外界交换热量，则工质的温度必定发生变化。 ( ) 1.3 题略 解： m 2.127481 .92.110)7893(3 =??-=??=??=?g p h h g p ρρ 1.5 题略 m 1.05.0 2.030sin m 2.0200kg/m 800/8.033=?======l h mm l cm g ρ已知： 烟气的真空度为： Pa 8.78430sin 2.081.9800=??=??=h g p v ρ ∵ 1 mmH 2O = 9.80665 Pa ∴ 1 Pa = 0.10197 mmH 2O O mmH 027.808.7842==Pa p v 烟气的绝对压力为： kPa 540.98Pa 388.985408.7843224.133745==-?=-= v b p p p 1.10 题略 解：锅内表压力 g 40.77kg 04077.081 .91041010063==???=?= ?= -g A p m A g m p g g 2.2填空缺数据（兰色）： 2.9 题略 已知：D 1 = 0.4 m ，p 1 =150 kPa ，且气球内压力正比于气球直径，即p = kD ，太阳辐射加热后D 2 = 0.45 m 求：过程中气体对外作功量 解：由D 1=0.4 m ，p 1=150 kPa ，可求得：k =375 kPa/m kJ 27.2) (8 2 2 )6 (41423 332 1 =-= == ?==? D D k dD kD W dD kD D d kD pdV dW D D π π π π 答：过程中气体对外作功量为2.27 kJ 2.12 题略 解：（1）确定空气的初始状态参数 K 300)27273(m 10101010100kPa 1.29310100108.91951021332414 3 111=+==???===???+=+=+=-----T AH V A g m p p p p b g b （2）确定拿去重物后，空气的终了状态参数 由于活塞无摩擦，又能与外界充分换热，因此终了平衡状态时缸内空气的压力和温度与外界的压力和温度相等。则 33-3211 2124 3222m 101.50231 .1951 .29310K 300kPa 1.19510100108.9)100195(102?=?=====???-+=+=+=---p p V V T T A g m p p p p b g b 活塞上升距离 cm 023.5m 05023.01010010)15023.1()(4 3 12==??-=-=?--A V V H 对外做功量 J 999.9710)15023.1(101.195332=?-??=?=-V p W 由闭口系能量方程，Q =△U+W ，因T 2 = T 1，故△U = 0。所以求得气体与外界的换热量为 Q =W=97.999 J 讨论：（1）本题活塞上升过程为不可逆过程，其功不能用pdV W ?=2 1计算， 本题是一种特殊情况，即已知外界压力，故可用外界参数计算功（多数情况下外 一、1.若已知工质的绝对压力P=，环境压力Pa=，则测得的压差为(B)A.真空pv= B.表压力pg=.真空pv= D.表压力p g= 2.简单可压缩热力系的准平衡过程中工质压力降低，则(A) A.技术功为正 B.技术功为负 C.体积功为正 D.体积功为负 3.理想气体可逆定温过程的特点是(B)=0 =>W 1.简述如何选择冲压设备。 1）压力机选择的先决条件 ①所选压力机的公称压力必须大于冲压所需生产总冲压压力，即F压机>F总 ②压力机的行程大小应适当。 ③所选压力机的闭合高度应与冲模的闭合高度相适应。 ④压力机工作台面的尺寸必须大于模具的下模座的外形尺寸，并还要留有安装固定余 地。 压力机的选用包括选择压力机类型和压力机规格两项内容。 （2）压力机类型的选择 ①对于中小型的冲裁件，弯曲件或拉深件的生产，主要应采用开式机械压力机。 ②对大中型冲压件的生产，多选用双柱闭式机械压力机，其中有一般用途的通用压力机，也有台面较小而刚度大的专用挤压压力机、精压机等。 ③导板模或要求导套不离开导柱的模具，选用偏心压力机。 ④形状复杂零件大批量生产的冲压件选用高速压力机或多工位自动压力机。 ⑤校平、整形和温热挤压工序，小批量生产选用摩擦压力机。 ⑥薄板冲裁、精密冲裁选用刚度高的精密压力机。 ⑦大型、形状复杂的拉深件选用双动或三动压力机。 ⑧小批量生产中的大型厚板件的成形工序，多采用液压压力机。 （3）压力机规格的选择 ①公称压力； ②滑块行程长度； ③行程次数； ④工作台面尺寸； ⑤滑块模柄孔尺寸； ⑥闭合高度； ⑦电动机功率的选择。 2.论述模具与压力机的关系 它们之间有8大参数关系：1,标称压力及标称压力行程。2,滑块行程。3,滑块行程次数。4,最大装模高度及装模高度调节量。5,工作台板及滑块底面尺寸。6,工作台孔尺寸。7,立柱间距和喉深。8,模柄孔尺寸 3.冲压模具设计之前，要对冲件零件图进行工艺分析，一般分析那些方面，如何分析 冲裁件的尺寸和形状----冲裁件的尺寸精度和表面粗糙度---冲裁材料----冲裁件尺寸标注----冲裁模类型的确定----冲裁顺序的安排 4.获得冲裁件后，要对冲件进行质量检测，一般检测那些方面 一般来说，对于机械产品或者相关的零部件的检验，主要是从产品的性能、 参数、结构和尺寸等方面进行检验。冲压件的质量从材质、尺寸和表面等方面 试卷一 一、选择(本大题16分，每小题2分) 1.某系统经过一个任意不可逆过程达到另一状态，表达式（）正确。 (a)ds＞dq/T(b)ds＜dq/T（c）ds=dq/T 2。处于平衡状态的简单可压缩热力系统，其状态参数间的关系正确的是().(ρ为密度)。 （a）F=F（ρ，v,T)(b）F=F(ρ,v，P)（c)F=F(ρ,P,T) ３．用压力表测量容器内氧气的压力，压力表读数为25bar。已知当地大气压力为1bar，则氧气的真实压力为（）bar. (a）26（b）25（c）24 ４．在p－v图上，经过同一状态点的理想气体等温过程线斜率的绝对值比绝热过程线斜率的绝对值（） (a)大（b）小（c)相等（d）可能大，也可能小 ５．理想气体1kg经历一不可逆过程,对外做功20kJ放热20kJ,则气体温度变化为（)。 (a）提高(b）下降（c）不变 ６．同一理想气体从同一初态分别经定温压缩、绝热压缩和多变压缩（1 ７．理想气体等温过程的技术功为（） (a）h1-h2（b）0（c）（d）v(p1=p2） ８．理想气体绝热流经节流阀，节流后稳定截面处的焓值（）（a)升高（b)降低（c)不变（d）无法确定 二、判断正误(划“√”或“×”号）（本大题16分，每小题2分） 1。系统从外界吸收热量，温度一定升高（）。 2.在热力循环中，如果工质不向冷源放热，则该循环的热效率可以达到100%（). 3。沸腾状态的水总是烫手的。(） 4.蒸汽抽汽回热循环每级抽汽量越大，循环热效率越大。（) 5。绝热过程一定是定熵过程.() 6.供热系数一定大于1，制冷系数也一定大于1。（） 7.实际气体的压缩因子总不等于1。（） 8.任意可逆循环的热效率都是。（) 三、填空（本大题16分,每小题2分） １、稳定流动能量方程式应用于换热器时的简化形式 2、2kg空气从300K定压加热到700K时的吸热量为kJ（空气比定压热容=1.004kJ/（kg·K）） ３、当湿蒸汽的干度x＝0时，工质全部为。 ４、一不可逆热机在高温热源Th和低温热源Tl之间工作。高温热源熵变–1。5kJ/K;低温热源熵变2.5kJ/K,热机在绝热压缩过程中熵变0。2kJ/K；绝热膨胀过程中熵变0.7kJ/K；取高温热源、低温热源和热机为系统，则完成循环后此系统的熵变S系=＿＿＿kJ/K。 ５、已知氧气在250K时=0。913kJ/（kg·K),=0.653kJ/（kg·K）.则该气体的气体常数R 一判断题 1. 表压力和真空度都不能作为状态参数。（√） 2. 热力学中，压力、温度和比容称为基本状态参数。（√） 3. 只有可逆过程p-v图上过程线下的面积表示该过程与外界交换的容积功。（√） 4. 若工质吸热，其热力学能一定增加。（×） 5. 系统经历一个可逆定温过程，由于温度没有变化，故与外界没有热量交换。（×） 6. 不管过程是否可逆，开口绝热稳流系统的技术功总是等于初、终态的焓差。（√） 7. 气体常数与气体的种类及所处的状态无关。（×） 8. 理想气体的热力学能、焓、熵都是温度的单值函数。（×） 9. 功量可以转换为热量，但热量不可以转换为功量。（×） 10. 热效率较高的发动机，循环净功也一定较大。（×） 11. 在相同的初终态之间进行可逆与不可逆过程，则不可逆过程中工质熵的变化大于可逆过程中工质熵的变化。（×） 12. 系统熵增大的过程必为吸热过程。（×） 13. 理想气体在定熵膨胀过程中，其技术功为膨胀功的κ倍。（√） 14. 可逆绝热过程熵变为零。（√） 15. 自发过程是不可逆过程，但非自发过程是可逆过程。（×） 16. 熵产是否为零是判断过程是否可逆的判据。（√） 17. 因为熵是状态参数，所以熵流和熵产也都是状态参数。（×） 18. 孤立系统熵增原理表明：孤立系统内各部分的熵都是增加的。（×） 19. 在水蒸气的定压汽化过程中，温度保持为饱和温度不变，因此其焓也不变。（×） 20. 焓变计算公式Δh = cpΔT 适用于理想气体和蒸气。（×） 21. 在湿蒸气区，定压线与定温线重合。（√） 22. 若湿空气的比湿度（含湿量）不变，当温度升高时，其吸湿能力增强。（√） 23. 若湿空气中水蒸气的分压力不变，当温度升高时，其相对湿度降低。（√） 24. 绝热节流前后焓不变，因此绝热节流过程是等焓过程。（×） 25. 压气机定温压缩过程耗功最小，定熵压缩过程耗功最大。（√） 26. 活塞式压气机的余隙容积越大，产气量越少，但单位工质的理论耗功量不变。（√） 27. 增大内燃机的压缩比和定容升压比都有利于提高循环的热效率。（√） 28. 增大内燃机的定压预胀比有利于提高循环的热效率。（×） 29. 不同温度的等温线绝不会相交。（√） 30. 热流密度的方向始终与温度梯度的方向相反。（√） 31. 雷诺数表示流体的惯性力和粘性力的比值。（√） 32. 任何物体，只要其温度高于0K，该物体就具有热辐射的能力。（√） 33. 两物体辐射换热时，只是高温物体向低温物体放热。（×） 34. 两物体的辐射换热量为零，就表示两物体没有辐射换热。（×） 35. 黑体的吸收比（率）和反射比（率）都是最大的。（×） 36. 一定温度下，黑体的辐射力最大。（√） 37. 角系数是一个纯几何参数，辐射表面的温度越高，角系数越大。（×） 38. 在两个辐射换热表面间插入遮热板，原来两表面间的辐射换热量减少。（√） 39. 对流换热系数h较小的情况下，可采用表面加肋的方式强化换热。（√） 40. 在冷、热流体进出口温度相同、传热系数k、及换热面积都相同的条件下，换热器 2011-2012硅酸盐专业《热工基础》期末试题A卷 一、名词解释：（30分） 1、流体的密度—— 2、静压强—— 3、体积流量—— 4、发热量—— 5、相对湿度—— 6、黑体—— 7、干燥—— 8、完全燃烧—— 9、高温系数—— 10、干球温度—— 二、填空：（25分） 1.煤的工业分析法组成主要由__________、__________、__________、__________四种。 2.空气过剩系数是指_________________与__________________之比。 3.表示固体和液体燃料组成的基准有__________、__________、__________、__________四种。 4.传热的基本方式有__________ 、__________和__________。 5、在燃烧学中空气分为__________和________，而在干燥学中空气分为_________和________。 6、不完全燃烧分为______________和______________。 7、表示湿度的方法有三种：________、_____________、_________其中_____是为了测定方便； ______表示空气的相对干燥能力；________便于干燥计算。 三、简答题：（25分） 1、燃烧计算的内容有哪些？ 2、如何对煤进行工业分析？ 3、如何根据雷诺准数的大小来判断流体的流态？ 4、冬天用手接触相同温度的铁块和木块时感到铁块比木块凉，这是为什么？ 5、流态有几种？表现形式有何不同？如何判定？ 五、计算题（20分） 1、水从三段串联管路流过，管路直径分别为：d1=100mm, d2=50mm, d3=25mm, ω3=10m/s,求ω1和ω2. 2、已知标态下CO2的密度为1.96kg/m3, O2的密度为1.43kg/m3，CO 的密度为1.25kg/m3, N2的密度为1.25kg/m3。今测得某水泥回转窑窑尾废气的体积百分比：CO2 =28.8% ，O2=1.0% ，CO =0.2%，N2=70%，求此废气标态时的密度。 3、一炉壁由耐火砖砌成，厚度δ=250mm，耐火砖内表面温度t1=1000℃, 外表面温度t2=100℃, 耐火砖平均导热系数为λ=1.28W/(m.℃)。求通过炉壁的热流量。 中级模具钳工考试题库 一、选择题 1 金属切削机床使用的是( D )电动机。 A.直流 B.交直流 C.同步 D.异步 2 电钻在使用前，须空转( B )分钟，以便检查传动部分是否正常。 3 起重吊装中，选择设备捆绑点的依据是设备的( D )。 A.重量 B.外形尺寸 C.体积 D.重心 4 用钻夹头装夹直柄钻头是靠( A )传递运动和扭矩的。 A.摩擦 B.啮合 C.机械的方法 D.螺纹件坚固的方法 5 盖板式钻模一般没有( A )，只要将它覆盖在工件上即可进行加工。 A.夹具体 B.钻套 C.定位元件 D.夹紧装置 6 被加工孔直径大于10mm或加工精度要求高时，宜采用( A )式钻模。 A.固定 B.翻转 C.回转 D.移动 7 安装冲模时,压力机滑块在下死点时,其底平面与工作台面之间的距离应( C )冲模的闭合高度。 A.小于 B.等于 C.大于 D.无所谓 8 X8126型万能工具铣床中数字26表示的是工作台工作面( A )mm。 A.宽度260 B.长度260 C.宽度2600 D.长度2600 9 Q11－3×1200龙门式剪板机可剪板最大厚度约为( A )㎜。 10 砂轮上直接起切削作用的因素是( D )。 A.砂轮的硬度 B.砂轮的孔隙 C.磨料的粒度 D.磨粒的棱角 11 关于装配图，以下说法正确的是：( C )。 A.装配图的表达方法与零件图基本相同，它们的内容也一样 B.在装配图上，对于主要零件的加工表面应给出相应的粗糙度要求 C.装配图一般都采用剖视图作为其主要的表达方法 D.为了便于零件图的拆画,装配图上各零件的尺寸应完整、清晰、正确和合理 12 在装配图中，轴承与箱体孔的配合一般应选择( B )。 A.基孔制配合 B.基轴制配合 C.可以是非基准制的配合 D.国标中无规定 13 在装配图中，当剖切平面通过实心零件的轴线时，均按( C )剖切情况画出。 A.半 B.全 C.不 D.局部 14 在形状公差中，符号“线度 B.圆度 C.倾斜度 D.平行度 15 用45号钢制造的齿轮，齿面一般应进行( C )处理。 A.渗碳、淬火 B.调质 C.表面淬火 D.氮化 16 用低合金工具钢制造刃具的预备热处理通常采用( C )。 A.完全退火 B.正火 C.球化退火 D.扩散退火 17 工件以外圆柱面在V形块上定位，当工件定位基准中心线处在V形块对称面上时，定位基准在水平方向的位置误差( A )。 A.为零 B.很小 C.很大 D.不确定 18 应选择( A )的零件作补偿件。 A.便于装拆 B.精度较高 C.精度较低 D.表面较好 19 一般铰刀齿数为( B )数。 A.奇 B.偶 C.任意 D.小 20 设计制造精加工有色金属或铸铁类工件的刀具时，应选择的刀具材料为( A ) 热工基础题库 一、选择题 基本概念 1.与外界只发生能量交换而无物质交换的热力系统称为。B A、开口系统 B、闭口系统 C、绝热系统 D、孤立系统 2.与外界既无能量交换又无物质交换的热力系统称为。D A、开口系统 B、闭口系统 C、绝热系统 D、孤立系统 3.开口系统与外界可以有。D A、质量交换 B、热量交换 C、功量交换 D、A+B+C 4.与外界有质量交换的热力学系统是：A A、开口系统 B、闭口系统 C、绝热系统 D、孤立系统 5.下列与外界肯定没有质量交换但可能有热量交换。B A、绝热系统 B、闭口系统 C、开口系统 D、孤立系统 6.实现热功转换的媒介物质称为。C A、系统 B、气体 C、工质 D、蒸气 7.工质应具有良好的和。A A、流动性/膨胀性 B、耐高温性/导热性 C、耐高压性/纯净 D、耐腐蚀性/不易变形 8.若闭系处于热力学平衡状态，则内部工质的处处一致。A A、压力和温度 B、压力和比容 C、比容和温度 D、压力、温度和比容 9.稳定状态是平衡状态，而平衡状态是稳定状态。B A、一定/一定 B、不一定/一定 C、一定/不一定 D、不一定/不一定 10.均匀状态是平衡状态，而平衡状态是均匀状态。C A、一定/一定 B、不一定/一定 C、一定/不一定 D、不一定/不一定 11.下列组参数都不是状态参数。C A、压力；温度；比容 B、内能；焓；熵 C、质量；流量；热量 D、膨胀功；技 术功；推动功 12.下列组参数都是状态参数。A A、焓；熵；比容 B、膨胀功；内能；压力 C、热量；比热；温度 D、技术功；动能；位能 13.下列答案是正确的。B A、10℃=43.8℉=285.15K B、10℃=50℉=283.15K C、10℃=40.2℉=285.15K D、10℃=42℉=283.15K 14.摄氏温度变化1℃与热力学绝对温度变化1K相比，有。B A、前者大于后者 B、两者相等 C、后者大于前者 D、不一定 15.摄氏温度变化1℃与华氏温度变化1℉相比，有。B A、前者大于后者 B、两者相等 C、后者大于前者 D、不一定 16.若大气压力为100KPa，真空度为60KPa，则绝对压力为。D A、160KPa B、100KPa C、60KPa D、40KPa 17.若大气压力为100KPa，表压力为60KPa，则绝对压力为。A A、160KPa B、100KPa C、60KPa D、40Kpa 18.在工程热力学计算中使用的压力是。A A、绝对压力 B、表压力 C、真空压力 D、大气压力 19.若大气压力为0.1Mpa，容器内的压力比大气压力低0.004Mpa，则容器的B。 A、表压力为0.096Mpa B、绝对压力为0.096Mpa C、真空度为0.104Mpa D、表压力为0.104Mpa 试卷一 一、选择（本大题 16 分，每小题 2 分） 1.某系统经过一个任意不可逆过程达到另一状态，表达式（）正确。 (a) ds ＞ dq/T （ b ） ds ＜ dq/T （ c ） ds=dq/T 2.处于平衡状态的简单可压缩热力系统，其状态参数间的关系正确的是（）。 (ρ为密度 ) 。 (a)F=F(ρ,v,T) （ b ） F=F(ρ,v,P) （ c ） F=F(ρ,P,T) ３．用压力表测量容器内氧气的压力，压力表读数为 25bar 。已知当地大气压力为 1bar ，则氧气的真实压力为（） bar 。 (a) 26 （ b ） 25 （ c ） 24 ４．在 p － v 图上，经过同一状态点的理想气体等温过程线斜率的绝对值比绝热过程线斜率的绝对值（） (a) 大（ b ）小（ c ）相等（ d ）可能大，也可能小 ５．理想气体 1kg 经历一不可逆过程，对外做功 20kJ 放热 20kJ ，则气体温度变化为（）。 (a) 提高（ b ）下降（ c ）不变 ６．同一理想气体从同一初态分别经定温压缩、绝热压缩和多变压缩（ 1 二、选择题(每题2分，共20分) 1. （ A ）热塑性塑料在常温下，呈坚硬固态属于。 A、玻璃态 B、高弹态 C、粘流态 D、聚集态 2. （ D ）卧式注射机SX-Z-63/50中的50表示锁模力为 _ __ _。 A、500 B、 50 C、 50 D、 500 3. （ b）凹模是成型塑件的成型零件。 A、内表面 B、外表面 C、上端面 D、下端面 4. （ D ）下列不属于注射模导向机构的是。 A、导柱 B、导套 C、导向孔 D、推杆 5. （ C ）在注射成型中，金属嵌件预热的目的是。 A、可以加热物料 B、增加嵌件的强度 C、降低嵌件周围塑料的收缩应力 D、有利于排气 6. （ C ）下列哪种情况不属于表面质量问题。 A、熔解痕 B、塑件翘曲变形 C、塑件强度下降 D、塑件有气泡 7. （ D ）卧式注射机的注射系统与锁模系统的轴线分布。 A、都水平 B、注射系统的垂直，锁模系统的水平 C、都垂直 D、注射系统的水平，锁模系统的垂直 8. （ B ）在斜导向柱侧向分型抽芯机构中，斜导柱的倾斜角度范围应该是______。 A、0°～30° B、15°～25° C、15°～30° D、15°～45° 9. （ C ）将注射模具分为单分型面注射模、双分型面注射模等是按______分类的。 A、按所使用的注射机的形式 B、按成型材料 C、按注射模的总体机构特征 D、按模具的型腔数目 10. （ A ）设计浇注系统时，应_____ _。 A、尽可能减短流道长度 B、流道断面选择比表面积大的形状为佳 C、尽可能提高流道表面粗糙度 D、选择小尺寸浇口，以使浇口断痕不影响制品的外观 2.注射机料筒温度的分布原则是什么？（ A ） A、前高后低 B、前后均匀 C、后端应为常温 D、前端应为常温 4．下列不属于塑料模失效形式的是（ D ）？ A、变形 B、断裂 C、磨损 D、冷却6．球头铣刀主要用于加工塑料模具零件中的( D )内容？ A、大平面 B、孔 C、键槽 D、轮廓7．下列不属于注射模导向机构的是（ D ）？ A、导柱 B、导套 C、导向孔 D、推杆8．主流道一般位于模具中心位置，它与注射机的喷嘴轴心线（ D ）？ A、垂直 B、相交 C、相切 D、重合9．下列不属于推出机构零件的是（ C ）？ A、推杆 B、复位杆 C、型芯 D、推板10．压缩模具中凸模的结构形式多数是（ B ）的，以便于加工制造。 A、不锈钢 B、整体式 C、工具钢 D、组合式11．以下属于天然树脂的是（ A ）。 A、松香 B、环氧树脂 C、聚乙烯 D、PVC 12．下列不属于塑料模具结构零件的作用的是（ D ）？ A、装配 B、定位 C、安装 D、成型13．下列不属于稳定剂的是：（D ） A、光稳定剂 B、热稳定剂 C、抗氧剂 D、树脂14．（）的作用，除了用其顶部端面构成冷料穴的部分几何形状之外，还负责在开模时把凝料从主流道中拉出。（ C ） A、推杆 B、冷料穴 C、拉料杆 D、型腔15．多型腔模具适用于（ B ）生产？ A、小批量 B、大批量 C、高精度要求 D、试制 三、简答题（每题5分，共25分） 1. 分型面选择的一般原则（写出3项即可） 1、分型面应使模具结构尽量简单，避免或减少侧向分型； 2、分型面应有利于塑件的顺利脱模； 3、分型面的选择应保证塑件的尺寸精度； 4、分型面应不影响塑件的外观质量； 5、分型面的选择应保证型腔的顺利排气； 6、分型面应便于模具的加工制造。 2. 模具推出机构的设计遵循什么原则 1、机构运行安全可靠：推出机构应工作可靠、运动灵活、制造方便、配换容易； 2、机身要具有足够的刚度和强度，足以克服脱模阻力； 3、保证塑件不变形和不损坏；保证塑件外观良好； 4、不损坏塑件外观和使用性能； 5、设计推出机构时应尽量使塑件留在动模一边。 3. 热塑性塑料和热固性塑料各有什么特点 热塑性塑料加热时能变软以至流动，冷却后变硬，这种过程是可逆的，可以反复进行，热塑性塑料中树脂分子链是线性或带支链的结构，加热和冷却过程都是物理变化； 热固性塑料第一次加热时可以软化流动，加热到一定温度，产生化学反应而变硬，这种变化是不可逆的，此后再次加热已不能变软流动了。6．冷却系统的设计原则？ 答：1）冷却水道应尽量多、截面尺寸尽量大，2）冷却水道至型腔表面距离应尽量相等，3）浇口处加强冷却，4）冷却水道出、入口温差应尽量小，5）冷却水道应沿着塑料收缩的方向设置。 5. 为什么塑件要设计成圆角而不是尖角的形式 塑件的尖角部位在成型时会产生应力集中，当受到冲击振动时易开裂；将塑件设计成圆角，不仅避免产生应力集中，提高了塑件强度，还有利于塑件的冲模流动；同时模具型腔对应部位也呈圆角，这样使模具在淬火和使用时不致应力集中而开裂，提高模具的坚固性 四、分析题（15分） 阅读下面压缩成型工艺示意图，叙述整个压缩成型工艺的过程 工程热力学期末试卷 建筑环境与设备工程专业适用 （闭卷，150分钟） 班级 姓名 学号 成绩 一、简答题(每小题5分，共40分) 1. 什么是热力过程？可逆过程的主要特征是什么？ 答：热力系统从一个平衡态到另一个平衡态，称为热力过程。可逆过程的主要特征是驱动过程进行的势差无限小，即准静过程，且无耗散。 2. 温度为500°C 的热源向热机工质放出500 kJ 的热量，设环境温度为30°C ，试问这部分热量的火用（yong ）值（最大可用能）为多少？ 答： =??? ? ?++- ?=15.27350015.273301500,q x E 303.95kJ 3. 两个不同温度（T 1,T 2）的恒温热源间工作的可逆热机，从高温热源T 1吸收热量Q 1向低温热源T 2放出热量Q 2，证明：由高温热源、低温热源、热机和功源四个子系统构成的孤立系统熵增 。假设功源的熵变△S W =0。 证明：四个子系统构成的孤立系统熵增为 （1分） 对热机循环子系统： 1分 1分 根据卡诺定理及推论： 1分 4. 刚性绝热容器中间用隔板分为两部分，A 中存有高压空气，B 中保持真空，如右图所示。若将隔板抽去，试分析容器中空气的状态参数（T 、P 、u 、s 、v ）如变化，并简述为什么。 答：u 、T 不变，P 减小，v 增大，s 增大。 自由膨胀 12iso T T R S S S S S ?=?+?+?+?W 1212 00ISO Q Q S T T -?= +++R 0S ?= iso S ?= 5. 试由开口系能量程一般表达式出发，证明绝热节流过程中，节流前后工质的焓值不变。（绝热节流过程可看作稳态稳流过程，宏观动能和重力位能的变化可忽略不计） 答：开口系一般能量程表达式为 绝热节流过程是稳态稳流过程，因此有如下简化条件 ， 则上式可以简化为： 根据质量守恒，有 代入能量程，有 6. 什么是理想混合气体中某组元的分压力？试按分压力给出第i 组元的状态程。 答：在混合气体的温度之下，当i 组元单独占有整个混合气体的容积（中容积）时对容器壁面所形成的压力，称为该组元的分压力；若表为P i ，则该组元的状态程可写成：P i V = m i R i T 。 7. 高、低温热源的温差愈大，卡诺制冷机的制冷系数是否就愈大，愈有利？试证明你的结论。 答：否，温差愈大，卡诺制冷机的制冷系数愈小，耗功越大。（2分） 证明：T T w q T T T R ?==-= 2 2212ε，当 2q 不变，T ?↑时，↑w 、↓R ε。即在同样2q 下(说明 得到的收益相同)，温差愈大，需耗费更多的外界有用功量，制冷系数下降。（3分） 8. 一个控制质量由初始状态A 分别经可逆与不可逆等温吸热过程到达状态B ，若两过程中热源温度均为 r T 。试证明系统在可逆过程中吸收的热量多，对外做出的膨胀功也大。 一、填空题 1．冷冲压工序包括分离和变形两大类。属于成形工序的有：弯曲、拉深。 2.模具的闭合高度是指模具位于最低工作位置时，上模座下表面到下模座下表面之间的距离；压力机的装模高度是指滑块位于下死点时，滑块底平面到工作台垫板上平面的高度，压力机的装模高度可以通过调整连杆的长度来调整。 3.落料时，应以凹模为基准配制凸模；冲孔时，应以凸模为基准配制凹模； 4、用冲模沿封闭轮廓曲线冲切材料，封闭曲线以内区域是制件，称为落料，封闭曲线以内区域是废料，称为冲孔。 5．冲裁时，当凸凹模间隙较小时，由于弹性恢复落料件的尺寸大于凹模尺寸，冲孔件的尺寸小于凸模尺寸；当凸凹模间隙较大时，由于弹性恢复使落料件的尺寸小于凹模尺寸，冲孔件的尺寸大于凸模尺寸。 6．确定冲裁间隙的主要依据是尺寸精度、断面质量、模具寿命。 7．凸模刃口磨钝时，在落料件上端产生更大的毛刺，而凹模刃口磨钝时，在冲孔件下端产生更大的毛刺。 8.导料板的作用是：保证条料的正确送进方向，常用于连续模；挡料销的作用是：控制条料的送进步距。 9．控制送料步距的零件有（写出两个）：挡料销、侧刃。 10．复合模在结构上的主要特征是有一个既是落料凸模又是冲孔凹模的_凸凹模_；正装复合模的落料凹模装在下模，倒装复合模的落料凹模装在上模；弹性卸料装置装在上模的是_正装复合模_。 11．冲压力合力的作用点称为模具的压力中心，模具的压力中心必须通过模柄轴线而与压力机滑块的中心线相重合。 12．常用的卸料装置分为弹性卸料装置和刚性卸料装置， 刚性卸料装置常用于厚料及冲裁力比较大的场合，弹性卸料装置常用于薄料及精度要求高的冲场合。 13．采用刚性卸料、下出件方式的冲裁模，冲裁力为F，则总冲压力 为F 总=F+F 推 中国石油大学（北京）远程教育学院期末复习题 《工程热力学与传热学》 一. 选择题 1. 孤立系统的热力状态不能发生变化；（×） 2. 孤立系统就是绝热闭口系统；（×） 3. 气体吸热后热力学能一定升高；（×） 4. 只有加热，才能使气体的温度升高；（×） 5. 气体被压缩时一定消耗外功；（√ ） 6. 封闭热力系内发生可逆定容过程，系统一定不对外作容积变化功；（√ ） 7. 流动功的改变量仅取决于系统进出口状态，而与工质经历的过程无关；（√ ） 8. 在闭口热力系中，焓h是由热力学能u和推动功pv两部分组成。（×） 9. 理想气体绝热自由膨胀过程是等热力学能的过程。（×） 10. 对于确定的理想气体，其定压比热容与定容比热容之比cp/cv的大小与气体的温度无关。（×） 11. 一切可逆热机的热效率均相同；（×） 12. 不可逆热机的热效率一定小于可逆热机的热效率；（×） 13. 如果从同一状态到同一终态有两条途径：一为可逆过程，一为不可逆过程，则不可逆 过程的熵变等于可逆过程的熵变；（√ ） 14. 如果从同一状态到同一终态有两条途径：一为可逆过程，一为不可逆过程，则不可逆 过程的熵变大于可逆过程的熵变；（×） 15. 不可逆过程的熵变无法计算；（×） 16. 工质被加热熵一定增大，工质放热熵一定减小；（×） 17. 封闭热力系统发生放热过程，系统的熵必然减少。（×） 18. 由理想气体组成的封闭系统吸热后其温度必然增加；（×） 19. 知道了温度和压力，就可确定水蒸气的状态；（×） 20. 水蒸气的定温膨胀过程满足Q=W；（×） 21. 对未饱和湿空气，露点温度即是水蒸气分压力所对应的水的饱和温度。（√） 二. 问答题 一、判断题： 1. 平衡状态一定稳定状态。 2. 热力学第一定律的实质是能量守恒定律； 3．公式d u = c v d t 适用理想气体的任何过程。 4．容器中气体的压力不变则压力表的读数也绝对不会改变。 5．在T —S 图上，任意二条可逆绝热过程线不能相交。 6．膨胀功与流动功都是过程的函数。 7．当把一定量的从相同的初始状态压缩到相同的终状态时，以可逆定温压缩过程最为省功。 8．可逆过程是指工质有可能沿原过程逆向进行，并能恢复到初始状态的过程。 9. 根据比热容的定义式 T q d d c ，可知理想气体的p c 为一过程量； 10. 自发过程为不可逆过程，非自发过程必为可逆过程； 11．在管道作定熵流动时，各点的滞止参数都相同。 12．孤立系统的熵与能量都是守恒的。 13．闭口绝热系的熵不可能减少。 14．闭口系统进行了一个过程，如果熵增加了，则一定是从外界吸收了热量。 15．理想气体的比焓、比熵和比定压热容都仅仅取决与温度。 16．实际气体绝热节流后温度一定下降。 17．任何不可逆过程工质的熵总是增加的，而任何可逆过程工质的熵总是不变的。 18. 不可逆循环的热效率一定小于可逆循环的热效率； 19．混合气体中质量成分较大的组分，其摩尔成分也一定大。 20．热力学恒等式du=Tds-pdv 与过程可逆与否无关。 21．当热源和冷源温度一定，热机工质能够做出的最大功就是在两热源间可逆热机对外输出的功。 22．从饱和液体状态汽化成饱和蒸汽状态，因为气化过程温度未变，所以焓的变化量Δh=c p ΔT=0。 23．定压过程的换热量q p =∫c p dT 仅适用于理想气体，不能用于实际气体。 24．在p －v 图上，通过同一状态点的定熵过程的斜率大于定温过程的斜率。 《热工基础》综合练习题 一、填空题 1．雾化燃烧是气体燃烧料的一种燃烧方式？ 2．包含对流换热系数的准数是 3．洁白的雪对热射线有很强的反射能力？ 4．金属的导热系数随着温度的升高而降低？ 5．为提高实际燃烧温度，空气过剩系数不宜太小，也不能过大？ 6．由红砖、保温砖、粘土砖组成多层平壁，如层与层间由于接触不紧密而存在空气，则多层平壁的传导热流量将（a）增大；（b）减小；（c）不变；（d）不能确定。 7．对不饱和空气，干球温度、湿球温度、露点温度之间三者的大小关系是 8．影响自然排烟烟囱抽力的主要因素有 二、简答题 1．为什么新干法窑尾的电收尘器前要设置增湿塔 2．多通道燃烧器有什么突出的优点 3．新型控流阻力篦板主要解决了什么关键问题，篦板阻力与料层阻力的关系发生了什么变化 4．回转窑应具备什么功能，怎样调控物料在窑内的运动 5．简述新型干法生产工艺的发展历程试从热工角度讨论生产中节能降耗的可能途径 6．冷却机的性能有哪些评价指标 7．分解炉内的旋风和喷腾效应有什么主要效果（15分） 8．悬浮预热器的共性有哪些，使用中预热器为何要采用多级串联的工艺布置（15分）9．生产中可采用哪些措施防止结皮堵塞。 10．降低预热器系统阻力损失的措施有哪些 11．生产中为什么要控制分解炉内的温度为890±30℃） 12．影响碳酸盐分解的主要因素有哪些？已知某生产线入窑生料的烧失量为36.2%，出窑烟气中的物料烧失量为3.8%，试求其入窑的表观分解率。 13．简述预分解窑系统中分解炉的主要功能，分解炉内的物料分散与均布是怎样实现的？ 新型干法生产工艺为何能降低废气中的NOx排放量？ 14．在什么情况下应考虑采用旁路放风，它对预热器窑和预分解窑的影响是否一样？15．第三代篦冷机采用了哪些主要的技术措施？ 16．试从熟料形成的热化学入手，说明生产过程中建立稳定的热工制度的必要性，稳定热工制度应有哪些保证条件？ 17．新型干法水泥生产中的D-D炉与RSP炉的主要区别是什么？ 18．生料再循环的目的是什么？ 19．新型干法生产中，为使系统控制最优，对各级预热器的分离效率应进行怎样的控制（以4级预热器为例）？ 20．怎样定义碱的内循环与外循环？ 21．复合式篦冷机与组合阶段式篦冷机的主要区别是什么？ 22．水泥熟料的实际热耗主要由那几部分组成？ 23．在不考虑土建投资的情况下，若追求热效率最高，是不是以增加预热器的级数为好？24．结合传热理论说明预热器系统换热效率好的原因。 热工基础总复习 第一章 1.系统：在工程热力学中，通常选取一定的工质或空间作为研究的对象，称之为热力系统，简称系统。 2.系统内部各处的宏观性质均匀一致、不随时间而变化的状态称为平衡状态。 3.状态参数：用于描述系统平衡状态的物理量称为状态参数，如温度、压力、比体积等。工程热力学中常用的状态参数有压力、温度、比体积、比热力学能、比焓、比熵等，其中可以直接测量的状态参数有压力、温度、比体积，称为基本状态参数。 4.可逆过程：如果系统完成了某一过程之后可以沿原路逆行回复到原来的状态，并且不给外界留下任何变化，这样的过程为可逆过程。 准平衡过程：所经历的每一个状态都无限地接近平衡状态的过程。 可逆过程的条件：准平衡过程＋无耗散效应。 5.绝对压力p、大气压力p b、表压力p e、真空度p v 只有绝对压力p 才是状态参数 第二章 1.热力学能：不涉及化学变化和核反应时的物质分子热运动动能和分子之间的位能之和（热能）。热力学能符号：U，单位：J 或kJ 。 热力系统储存能=宏观动能、宏观位能+热力学能 储存能：E，单位为J或kJ 2.热力学第一定律实质就是热力过程中的能量守恒和转换定律，可表述为： a.在热能与其它形式能的互相转换过程中，能的总量始终不变。 b.不花费能量就可以产生功的第一类永动机是不可能制造成功的。 c.进入系统的能量－离开系统的能量= 系统储存能量的变化 3.闭口系统：与外界无物质交换的系统。系统的质量始终保持恒定，也称为控制质量系统 闭口系统的热力学第一定律表达式 对于微元过程 对于可逆过程 对于单位质量工质 对于单位质量工质的可逆过程 4.开口系统稳定流动实现条件 1）系统和外界交换的能量（功量和热量）与质量不随时间而变； 2）进、出口截面的状态参数不随时间而变。 开口系统的稳定流动能量方程 对于单位质量工质： 对于微元过程 5.技术功：在工程热力学中，将工程技术上可以直接利用的动能差、位能差及轴 功三项之和称为技术功，用W t 表示 对于单位质量工质 6.节流：流体在管道内流动，遇到突然变窄的断面，由于存在阻力使流体的压力降低的现象称为节流。工程上由于气体经过阀门等流阻元件时，流速大时间短， 来不及与外界进行热交换，可近似地作为绝热过程来处理，称为绝热节流。 注意：绝热节流过程不是定焓过程 第三章 1.理想气体是一种经过科学抽象的假想气体，它具有以下3个特征： （1）理想气体分子的体积忽略不计； （2）理想气体分子之间无作用力； （3）理想气体分子之间以及分子与容器壁的碰撞都是弹性碰撞。 理想气体状态方程式 R g为气体常数，单位为J/(kg·K) 质量为m 的理想气体 一、填空： 1、注射成型一般用于热塑性塑料的成型。压缩模塑主要用于热固性塑料成型 2、分型面选择时要便于侧分型和抽芯。若塑件有侧孔或侧凹时，宜将侧型芯设 置在垂直开模方向上，，除液压抽芯机构外，一般应将抽芯或分型距较大的放在 开模方向上。 3、在塑件注射成型过程中，侧型心在抽芯方向上受到型腔内塑料熔体较大的推 力作用，为了保护斜导拄和保证塑件精度而使用楔紧块，楔紧块的斜角α一般为α+（2～3）。 4、注射模的浇注系统一般由主流道、分流道、浇口及冷料穴四部分 组成。 5、注射成型的主要工艺参数是温度、压力和时间 6、塑料中的添加剂之一的稳定剂按其作用分为热稳定剂、光稳定剂和抗氧化剂。 7、注射模塑成型完整的注射过程包括加料、塑化、注射、保压、冷却和脱模 8、塑料按性能及用途可分为通用塑料、工程塑料、特殊塑料 9、塑料的性能包括使用性能和工艺性能，使用性能体塑料的使用价值;工艺性能 体现了塑料的成型特性。 10、注射机按塑化方式分为柱塞式螺杆式两种，其中螺杆式注射机塑化效果较好 11、塑料一般是由树脂和添加剂组成 12、浇口的类型可分点浇口、侧浇口、直接浇口、中心浇口、潜伏式浇口、护 耳浇口六类。 13、注射模的排气方式有开设排气槽排气和利用模具分型面可模具零件的配合 间隙自然排气。排气槽通常开设在型腔最后被填充的位置 14、线型无定型塑料的热力学曲线图中, 按塑料在不同温度下形变率可分三态， Ⅰ区为玻璃态，Ⅱ区为高弹态，Ⅲ区为粘流态；Ⅰ区可进行车、铣、钻加工；Ⅱ区可进行真空成型、压延成型、中空成型等加工，Ⅲ区可进行注射成型、挤出成型、吹塑等加工方式。 15、塑件脱模斜度的取向原则是内孔以小端为基准，符合图样要求，斜度由 扩大方向得到；外形以大端为准，符合图样要求，斜度由缩小方向得到．但塑件精度高的，脱模斜度应包括在塑件的公差范围内。 16、制备合成树脂的方法有加聚反应和缩聚反应两种。 17、注射机的锁模力必须大于型腔内熔体压力与塑料及浇注系统在分型面上的 投影面积之和的乘积 18、设计注射模的推出机构时，推杆要尽量短，一般应将塑件推至高于型芯10 ㎜左右．注射成型时，推杆端面一般高出所在型芯或型腔的表面0.05～0.1㎜。 19、设计的注射模闭合厚度应满足下列关系：Hmin≤Hm≤Hmax ,若模具厚 度小于注射机允许的模具最小厚度时，则可采用加垫板的方法来调整，使模具闭合。热工基础习题参考答案(部分)
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