工程热力学人环奖2014年

1、人环奖考试题2004年工程热力学部分（21分）一填空题（每题4分，共16分）1、有两种状态的空气a和b，二者在湿空气焓湿图上的混合点落在 a和b两点之间 ，混合质量比ma/mb与混合点距a点以及距b点的距离成 反比 关系。2、喷管的基本形式有 3 种，包括 渐缩 、 渐扩 和 缩放 。3、理想气体绝热节流前参数的下标为a，节流后的参数下标为b，请给出以下各参数之间的关系：pb = pahb = hasb satb = ta4、在 在同样的温度的高温热源和低温热源 的条件下，一切热机中，以卡诺热机的热效率最高。二回答问题（5分）对一密闭容器中的饱和空气进行等温加压，空气中的含湿量和水蒸气分压力将如何改变？由于空气的饱和水蒸气分压力Pab只跟温度有关，所以等温加压后的空气饱和水蒸气分压力应该仍然不变。但由于容器内空气（混合气体）的总压力增加，导致容器内的水蒸气组分承受的分压力增加，从而超过其饱和压力，必然导致空气中水分析出，以维持容器内饱和空气的水蒸气分压力水平不变，从而导致空气的含湿量降低。2005年工程热力学部分1 循环热效率、制冷系数和供热系数的计算（填空的） 循环热效率：q1（h1

2、h2） （ h1h2.1） 制冷系数：Wc=T2/(T1-T2） 供热系数：W=T1/(T1-T2) =q1/(q1-q2)2 （所有工作于同温热源与同温冷源之间）的一切热机中，以 可逆热机 的热效率最高3 在冬季采暖季节，房屋建筑外墙内表面的温度须高于室内空气的露点温度，否则，外墙内表面会产生蒸汽凝结现象（理解） 如果内表面温度比空气露点温度低，会使空气中的水蒸气在内墙凝结，使空 气中含湿量减小，而且凝结水还会损坏内墙。4 解释秋冬之交的霜冻现象 霜冻是一种较为常见的农业气象灾害，发生在冬春季，多为寒潮南下，气温随冷空气的频繁入侵而明显降低，短时间内气温急剧下降至零摄氏度以下引起；或者受寒潮影响后，天气由阴转晴的当天夜晚，尤其是在晴朗无风的夜间或清晨，辐射散热增多，因地面强烈辐射降温所致,地面和植株表面温度迅速下降，当植株体温降至0以下时，植株体内细胞会脱水结冰，遭受霜冻危害。2006年工程热力学部分（25分）一填空题（每空1.5分，总分15分）1 有两种状态的空气a和b，二者在湿空气焓湿图上的混合点落在a点和b点的连线上，混合质量比ma/mb与混合点距a点以及距b点的距离成 反比

3、关系。2 气体的摩尔容积与气体的 性质 无关，与气体 状态 有关。3 对于实际气体来说，只适用于计算 定压 过程焓的变化。4 二元溶液中，组分A和组分B的沸点不同，沸点较低的液体，具有 高 的挥发性，而沸点较高的液体，其挥发性必然 较低 。5 经过一个不可逆循环过程，工质熵的变化 =0 。6 卡诺循环的热效率仅取决于 同温热源和同温冷源的温度 ，而与 工质 无关。二分析题（10分）对一密闭容器中的饱和湿空气进行等温加压，空气中的含湿量和水蒸气分压力将如何改变？请解释其原因。【答】由于空气的饱和水蒸气分压力Pab只跟温度有关，所以等温加压后的空气饱和水蒸气分压力应该仍然不变。但由于容器内空气（混合气体）的总压力增加，导致容器内的水蒸气组分承受的分压力增加，从而超过其饱和压力，必然导致空气中水分析出，以维持容器内饱和空气的水蒸气分压力水平不变，从而导致空气的含湿量降低，2007年工程热力学部分（25分）1.湿空气的三个测量温度分别是干球温度，露点温度，湿球温度。干球温度：自由地被暴露在空气中所测量的温度。露点温度：空气达到饱和时的温度。湿球温度：温度计水银球包裹有水棉芯,并有一定流速的空气

4、吹过棉芯时,该温度计所指示的温度。三者比较：干球温度=湿球温度=露点温度2.方法是不对。因为在门窗紧闭的房间,虽然冰箱的冷空气可以降低冰箱周围的温度.但是压缩机运作时产生的热量比冰箱产生的冷量多,房间的温度会上升.3.焓是物质的固有能,具有一定状态的物质具有一定的热力学能和对外做功的能力.流动功的公式PV,流动功与物质压力和密度有关.4.由(Dp/p)=-kMa2(Dc/c)得可知流体流过喷管时,压力降低,速度会增加,质量不变.5.理想气体.2008年工程热力学部分（25分）1 比较工质三个温度的大小：干球温度，露点温度，湿球温度。（3分）答：干球温度湿球温度=露点温度2 已知二元混合溶液中，组分A的沸点高于组分B的沸点，问哪种组分更容易挥发？（3分）答：B组分3适用于理想气体的压缩过程。（3分）4混合气体的比热与各组分的比热及各组分的质量成分有关。（3分）5气体的摩尔体积与其性质无关。（3分）6（3分）7试分析：对饱和空气进行等温加压的过程中，其含湿量下降，水蒸气分压力下降。（7分）2009年预赛工程热力学部分1、 在冬天，用室内一台开动的没有放置任何东西的电冰箱取暖来替代用电炉取暖

5、，看运行稳定。电冰箱内部维持温度不变，从耗电角度来看（B ）A、 前者大于后者B、 前者小于后者C、 谁大谁小不确定D、 二者相等2、 压缩空气制冷循环的制冷系数随（ A ）而增大A、 循环压力比下降B、 循环的制冷量的增大C、 循环的制冷量的下降D、 循环压力比提高3、工质完成一个不可逆循环后，其熵（ D ）A、减少B、为零C、可能增加、减少或为零D、增加4、有位发明家称他发明了一种机器，当这台机器完成一个循环时，吸收了100KJ的功，同时向单一热源排出了100KJ的热，这台机器（ D ）A、违反了热力学第一定律和第二定律B、违反了热力学第二定律C、完全符合科学原理D、违反了热力学第一定律5、饱和湿空气的干球温度t，湿球温度tw，露点温度tdp间的关系是（ A ）A、ttw=tdpB、t=twtwtdpD、t=tw=tdp6、PV=RT描述了（ B ）的变化规律A、理想气体任意过程中B、理想气体热力平衡状态C、任何气体热力平衡状态D、任何气体准静态过程中7、下列说法正确的是（ D ）A、温度是判断两个物体是否达到人平衡的唯一判据B、两个物体不接触，永远不可能达到热平衡C、两个相互独立

6、的状态参数对应相等的两物体才能达到热平衡D、两个物体不接触，就不能判别它们是否达到热平衡8、空气流在定熵滞止后，其温度（C ）A、不变化B、升高C、可能升高或保持不变D、降低9、孤立系统进行不可逆过程的结果是（ D ）A、孤立系统熵增加B、孤立系统熵减少C、孤立系统熵的变化方向不能确定D、孤立系统熵不变10、湿空气中水蒸气所处的状态（ D ）A、是饱和蒸汽状态B、是过热蒸汽状态C、是液态雾珠D、可以是饱和蒸汽状态，也可以是过热蒸汽状态11、下列过程可以视为可逆过程的是（ B ）A、非自发过程B、绝热节流过程C、无耗散的准静态过程D、自由膨胀过程12、卡诺定理表明：所有工作于同温热源与同温冷源之间的一切热机的热效率（ B ）A、不相等，以可逆热机的热效率为最高B、都相等，仅仅取决于热源和冷源的温度C、不相等，与所采用的工质有关D、都相等，可以采用任何循环13、对以密闭容器中的饱和空气进行等温加压，空气中的含湿量和水蒸气分压力将如何改变（ C ）A、空气的含湿量升高，水蒸气分压力升高B、空气的含湿量降低，水蒸气分压力降低C、空气的含湿量降低，水蒸气分压力维持不变D、空气的含湿量不变，水蒸气

7、分压力升高14、在两个恒温热源间工作的热机a、b均进行可逆循环，a机的工质是理想气体，b机是水蒸气，则其热效率a和b（D ）A、abB、abC、不能确定D、相等15、开口系统是指（D ）的热力系统A、具有活动边界B、与外界有功量交换C、与外界有热量交换D、与外界有物质交换2010年预赛工程热力学部分1、 一个橡皮气球在太阳下被照晒，气球在吸热过程中膨胀，气球内的压力正比于气球的体积，则气球内的气体进行的是（ B ）A、定压过程B、多变过程C、定温过程D、定容过程2、 以下过程中可视为可逆过程的是（ C ）A、可以从终态回复到初态的过程B、没有摩擦的过程C、没有摩擦的准平衡过程D、没有温差的过程3、 提高制冷系数的方法有：（C ）A、降低蒸发温度，提高冷凝温度B、提高蒸发温度和冷凝温度C、提高发温度，降低凝温度D、降低发温度和冷凝温度4、 下列哪一种说法可以表示热力学第一定律？（ D ）A、 热可以改变功，功可以改变热，在转换中是有一定比例B、在孤立系统内能量总数保持不变C、第一永动机是造不成的D、热机热效率不能大于15、 理想气体经绝热节流后，前后稳定截面上的（ C ）A、压力相等B、

8、温度相等C、焓相等D、熵相等6、 二元溶液中，组分A的沸点较低，组分B的沸点较高（ B ）A、沸点高低并不是决定它们挥发性的因素B、A组分具有较大的挥发性，B组分挥发性较小C、B组分具有较大的挥发性，A组分挥发性较小D、两种组分的挥发性相同7、 流动工质向绝热真空刚性容器充气，充气终了时容器内气体的温度（ A ）A、高于充入气体温度B、抵于充入气体温度C、等于充入气体温度D、与充入气体温度间的关系不确定9、本题2分系统进行一个不可逆绝热膨胀过程后，欲使系统回复到出态，系统需要（ D ）A、可逆绝热压缩过程B、不可逆绝热压缩过程C、边压缩边吸热过程D、边压缩边放热过程10、 测量容器中气体压力的压力表读数发生变化一定（D ）A、有气体泄漏B、气体热力状态变化C、大气压力发生变化D、以上三者均可能11、蒸汽压缩制冷循环采用节流阀代替膨胀。（ C ）A、增大循环制冷量B、减少循环耗功量C、简化装置，提高运行稳定性D、提高循环的制冷系数12、关于湿空气，下列说法正确的有：（B ）A、绝对湿度为100%的湿空气为饱和空气B、相对湿度为100%的湿空气为饱和空气C、相对湿度低的湿空气，绝对湿度也低D、绝热饱和温度总是低于露点温度13、 在p-v图上，以下哪个循环所包围的面积代表工质完成一个循环时与外界交换的净功量？（ A ）A、任意循环B、可逆循环C、正向循环D、逆向循环15、 在室内采暖温度和环境温度一定的条件下，采暖和用电炉采暖相比，从热力学观点看（ A ）A、热泵采暖合理B、电炉采暖合理C、二者没有差别，都合理D、二者都不合理2011年预赛工程热力学部分1、已知湿蒸汽的干度为0.8，其中干饱和蒸汽的质量为6kg，则饱和液体的质量为（ B ）kg。A、1B、1.5C、2D、2.52、某体系从一个平衡态开始经过不同的两个过程达到相同的终态，其中一个过程为可逆过程，另一个过程为不可逆过程（ B ）A、B、C、D、A

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