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热工复习题

复习题1

一、填空题

1．热力学中常用的状态参数有、、、、等。

2．相对压力包括和，它们都不能作为工质的状态参数。

3．准平衡过程中，热力系所经历的每一状态都可视为状态。

4．工质节流前后的焓值。

5．动力机械对外输出的轴功等于工质的焓的（升高、降低）。

6．蒸汽动力装置中的水蒸气及制冷系统中的制冷剂蒸气（可、不可）视为理想气体。

7．工质经过一系列状态变化后，又回复到原来状态的全部过程称为。

根据其产生效果的不同，可分为和。

8．定压过程中理想气体的比体积与热力学温度成（正比、反比）。

9．水蒸气的定压发生过程经历了未饱和水、、、和过热蒸汽等五种状态变化。

10．湿空气分为和。

如果湿空气中所含的水蒸气为干饱和蒸汽，则此湿空气为。

11．气体的黏度随温度升高而；当其压力变化范围较大时，要考虑压力变化的影响。

12．流体在圆管内作湍流流动时，虽然很薄，但它的存在对管壁的粗糙的扰动和传热性能有重大影响。

13．若管路中的流体能量损失是以沿程损失为主，局部损失占流体总能量损失的比重很小，可以忽略不计，这样的管路称为。

14．并联管路中，阻抗越大的支路，流量越；阻抗越小的支路，流量越。

15．热量传递有、和三种基本方式，工程中诸多传热过程往往是三种基本传热方式的综合结果。

二、选择题

16．绝热热力系是指。

A、系统与外界无热量交换　　B、系统与外界无功量交换

C、系统与外界无质量交换　　D、系统与外界无任何交换

17．与60℃相对应的热力学温度为。

A、－213K　B、213K　C、333K　D、233K

18．下列不是工质的状态参数的是。

A、焓B、热量C、热力学能D、体积

19．某卡诺循环的高温热源温度为80℃，低温热源温度为20℃，则此热机循环的热效率为。

A、4.88　　B、－4.88　　C、0.75　　　D、－0.75

20．实际气体绝热节流过程之后，温度变化为。

A、降低　　B、升高　　C、不变　　D、不一定

21．实际流体由于有，在流动时就会产生阻力。

A、摩擦　　B、粘性　　C、损失　　D、能量

22．当温度

升高时，湿空气的焓

将。

A、增加　B、减少　C、不变　D、难说

23．隔热材料应具备的性能是。

A、吸水性好　　B、密度大　　C、导热系数要小　　D、耐火性一般

24．方程

式中的

称为。

A、热导率　　B、传热系数　　C、表面传热系数　　D、辐射系数

25．增大传热面积可以通过。

A、增加管长和翅片数量　　B、减小管长和翅片数量

C、减小管径　　D、提高换热器温度

三、判断题

26．理想气体的热力学能与气体的温度、质量体积成正比。

（　　）

27．绝热过程中系统与外界间无热量交换，过程中熵的变化量为零。

　（　　）

28．热力学第一定律的实质就是能量守恒。

　　　　　　（　　）

29．等温过程的多变指数n=1。

　　　　　　　　　（　　）

30．湿蒸气的干度x越大，湿蒸气距干饱和蒸气线的距离越远。

　　　　　　（　）

31．饱和湿空气的干球温度、湿球温度和露点温度三者相等。

　　　　　　　（　　）

32．流体静压力的分布与容器的形状、大小有关系。

（　　）

33．流体在圆管内作湍流运动时，过流断面上的流速按对数曲线规律变化。

（　　）

34．流体的沿程损失和局部损失都与管段的长度成正比。

　　　　　　　　　（　　）

35．使冷热两种流体直接接触进行换热的换热器称为回热式换热器。

　　　（　　）

四、问答题

36．叙述热力学第二定律的克劳修斯表述。

热力学第二定律的实质是什么？

它解决了什么问题？

37．水蒸气定压发生过程经历了哪三个阶段？

水蒸气定压发生过程在p-v图与T-s图上可划分出几个区域？

38．什么是等压面？

等压面的确定条件是什么？

试指明图中1—1、2—2、3—3、4—4是否为等压面。

39．某送风管道，直径

=200mm，风速

=3.0m/s，空气温度是30℃。

试判别管道内空气的流态，并确定临界流速。

已知空气30℃时，运动粘滞系数

=16.04×10-6m2/s。

五、计算题

40．如图所示，已知在制冷装置的高压贮液器中，液面压力为8工程大气压（绝对），现采用直接供液方式，欲将液态制冷剂节流降压后供至压力为2.5工程大气压（绝对）的低压系统，若限定液态制冷剂的最大流速为1m/s，供液管的能量损失为2m氨液柱，氨液的重度γ=636kgf/cm3，试确定其最大压送高度。

（已知1工程大气压=1kgf/cm2）（10分）

41．冰箱外壁材料为冷轧钢板，外壁外侧温度tw1=35℃，厚度δ1=1.5mm，热导率λ1=37.0W⁄（m℃）;内胆壁材料为聚苯乙烯，其内侧温度tw4=5℃，壁厚δ3=1mm，热导率λ3=0.05W⁄（m℃），中间绝热层材质为聚氨酯发泡材料，其厚度δ2=25mm，热导率λ2=0.03W⁄（m℃）；试求热流密度q及绝热层两侧的温度tw2和tw3。

复习题2

一、填空题

1．根据能量传递和物质交换的情况可将热力系分为、、和等。

2．比体积与互为倒数。

3．热力系统储存能包括和；宏观动能和重力位能都属于。

4．12kg的气体在封闭热力系中吸热膨胀，吸热140kJ，对外做了95kJ的膨胀功，则该过程中气体热力学能增加kJ。

5．工质在换热器中吸收的热量等于焓的（增加、减少）。

6．蒸汽动力装置中的水蒸气及制冷系统中的制冷剂蒸气（可、不可）视为理想气体。

7．将热能转变为机械能的循环称为，如一切热力发动机的工作。

8．不可逆绝热过程总是向着熵（增加、减少、不变）的方向进行的。

9．混合气体中各组成气体的质量分数之和等于。

10．扩压管的目的是使气体和蒸汽降增，包括扩压管、扩压管和扩压管。

11．液体的黏度随温度升高而，而压力的影响则可忽略。

12．流动阻力包括阻力和阻力。

13．流体在圆管内作层流流动时，其速度分布曲线呈状。

14．并联管路中相并联的各支管的能量损失，总流量等于相并联的各支管的流量。

15．常常在换热设备中将传热表面做成带肋的形式是为了起到的作用。

二、选择题

16．一定质量某种理想气体，若压力不变，则其体积减小时。

A、温度升高　　B、温度降低C、温度不变　　D、温度变化与体积无关

17．与58℃相对应的热力学温度为。

A、－215K　B、215K　C、331K　D、245K

18．下列能反应工质状态的是。

A、绝对压力B、相对压力C、表压力D、真空度

19．某逆卡诺循环的高温热源温度为50℃，低温热源温度为－40℃，则此制冷循环的制冷系数为。

A、2.59　　B、0.44　　C、－0.44　　　D、－2.59

20．对于绝热节流过程，下列说法错误的是。

A、由于绝热节流过程有摩擦，因而工质的熵增加　　

B、由于流道截面突然缩小，工质要克服局部阻力，因而压力下降　　

C、工质在节流装置进、出口处的焓相等　　

D、由于过程绝热，所以温度不变

21．当流体流经管道时，不会产生局部阻力损失的管道为。

A、阀门　　B、直管　　C、弯管　　D、变径管

22．强迫对流的传热系数自然对流的传热系数。

A、大于　　B、等于　　C、小于　　D、约等于

23．导热性能最好的金属是。

A、铝　　B、黄铜　　C、纯铜　　D、不锈钢

24．辐射是通过传递热量的过程。

A、导热　　B、红外线　　C、对流　　D、电磁波

25．当两种流体，入口温差和出口温差不大时，则平均温差可按。

A、对数平均温差计算　　B、算术平均温差计算　　

C、指数平均温差计算　　D、涵数平均温差计算

三、判断题

26．非平衡系统虽然处于不平衡状态，但其状态参数是确定的。

（　　）

27．利用平均比热容计算所得热量与真实比热容计算所得热量存在微小差值。

　（　　）

28．对于开口系，工质的焓代表了随工质流动而转移的总能量。

　　　　　　（　　）

29．等压过程的多变指数n=0。

　　　　　　　　　（　　）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

30．可逆热机的效率高于不可逆热机的效率。

　　　　　　　　　　　　（　）

31．测量的空气温度就是干球温度与湿球温度之和。

　　　　　　　　　　　　（　　）

32．液体内部任一点处静压力的大小与作用面方位无关。

（　　）

33．为了克服局部阻力而消耗的单位质量流体机械能，称为沿程损失。

（　　）

34．传热量的大小，与传热温差成反比，与传热热阻也成反比。

　　　　　　　（　　）

35．使冷热两种流体直接接触进行换热的换热器称为混合式换热器。

　　　　（　　）

四、问答题

36．对刚性容器中的空气缓慢加热，使其从50℃升温到100℃的过程是否为可逆过程？

简要说明理由。

37．水蒸气定压发生过程跨越了哪五种状态变化？

水蒸气定压发生过程在p-v图与T-s图上可划分出几个区域？

38．试指明图中1—1、2—2、3—3、4—4是否为等压面，为什么？

）

第38小题图第40小题图

39．流体有哪两种流态？

判别流态的判据是什么？

如何判别？

五、计算题

40．如图所示，用直径d=100mm的管道从水箱中引水。

如保持水箱中的水面恒定，水面高出管道出口中心的高度为4m，假设管道的水头损失为hw=3v2/2g，且沿管长均匀发生。

忽略水箱内的水头损失，求通过管道的流速v和流量Q。

41．三层平壁，中间层是铜板，两侧是不锈钢板，厚度δ2=3mm，热导率λ2=380W⁄（m℃）；δ1=δ3=2mm，λ1=λ3=16W⁄（m℃）；内外两侧壁面温度分别为tw1=400℃，tw4=100℃，试求热流密度q，并确定忽略铜板热阻时的热流密度q′。

复习题3

一、填空题

1．工程热力学中常用的状态参数有、、、、和熵。

2．某种气体的温度为50℃，则其对应的热力学温度为K。

3.逆向循环是消耗机械能或其他能量，将热量从热源传递到热源的循环。

4．单位质量湿蒸汽中所含饱和蒸汽的质量即为湿蒸汽的。

5．饱和压力越高，则饱和温度，饱和压力与饱和温度是关系。

6．水的汽化是将水转变为水蒸气的过程，它有两种形式：

和。

7．混合气体中各组成气体的摩尔分数之和等于。

8．作用于流体上的力包括和。

9．沿程损失的大小与流程的长度成（正比、反比）。

10．串联管路的流动规律为：

各管段的流量，损失，管路的总阻抗为。

11．单纯的导热一般只发生在中，而对流换热必然伴随有流体的。

12．蒸汽凝结分为凝结和凝结两种，工程上采用的冷凝器中，大多数为凝结。

13．物体的辐射力越大，其吸收率。

14．气体的辐射和吸收对波长有强烈的选择性，其辐射和吸收的波长范围称为。

15．常常在表面传热系数较（大、小）的一侧加肋，以降低对流换热的热阻。

二、选择题

每题的选项A、B、C、D中只有一个是正确的。

请将其代号填入题中的横线上。

16．热力工程中常作为工质的物质不应具有下列哪一个特性。

A　可压缩　　B　粘度大C　易膨胀　　D　易流动

17．某逆卡诺循环的高温热源温度为28℃，低温热源温度为－28℃，则此制冷循环的制冷系数为。

A、－0.5　　B、0.5　　C、4.375　　　D、－4.375

18．下列说法中不正确的为。

A　热不可以自发地从低温物体传向高温物体B　热机循环效率的最高值为100%

C　无法制造这样一种发动机，它能从一个热源取得热量，使之完全变为机械能

D一切热力过程都具有方向性，其能量的转换利用有一定的限度

19．组成卡诺循环的四个可逆过程分别为。

A　两个可逆定压过程和两个可逆定温过程　B两个可逆定压过程和两个可逆绝热过程

C　两个可逆定温过程和两个可逆绝热过程　　D两个可逆定压过程和两个可逆定容过程

20．流体静压力的方向应该是。

A任意方向B作用面的内法线方向C铅垂方向D不一定

21．如图所示（见下页），盛水封闭容器中，1、2、3在同一水平面上，则。

Ap1﹥p2﹥p3Bp1﹤p2﹤p3Cp2﹥p1﹥p3Dp1=p2﹤p3

22．两个管径不同的管道，通过不同黏性的流体，它们的临界雷诺数。

A相同B不同C不能确定是否相同D对应成比例

23．在圆管流中，紊流的断面流速分布符合。

A均匀规律B直线变化规律C抛物线规律D对数曲线规律

24．液体在大容器内沸腾换热时，随着沸腾温差的不同先后出现三种沸腾类型，它们是。

A　对流沸腾、泡态沸腾、膜态沸腾　　B　泡态沸腾、膜态沸腾、对流沸腾　　

C　泡态沸腾、对流沸腾、膜态沸腾　　D　膜态沸腾、对流沸腾、泡态沸腾

25．下列不属于间壁式换热器的是。

A　管壳式换热器　　B　回热式换热器　　C　套管式换热器　　D　热管

三、判断题

26．与外界无热量交换，但可以有功量和物质交换的为孤立热力系。

　　　　　（　　）

27．准平衡过程中，热力系所经历的每一状态都可视为平衡状态。

（）

28．表压力和真空度都不是状态参数。

（）

29．热力设备没有体积变化，就不能对外输出功。

（　　）

30．对于热力系而言，能量守恒就是进入热力系的能量与离开热力系的能量相等。

（　　）

31．绝热过程即定熵过程。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　　）

32．自发过程是不可逆的，但非自发过程是可逆的。

（　　）

33．在一定温度下，水蒸气的分压力越大，相对湿度也就越大，湿空气越接近饱和湿空气。

（　　）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

34．液体的黏度随温度升高而减小，气体的黏度随温度升高而增大。

　　　　　　（　　）

35．热辐射不需要任何中间物体传递热量，可以在真空中传递。

　（　　）

四、问答题

36．通过搅拌器做功使水保持等温的汽化过程是否是可逆过程？

简要说明理由。

37．氧气瓶容量为0.06m3，瓶上压力表读数为2.5MPa，氧气的温度为27C，当时大气压力为0.1MPa，试确定瓶内氧气的质量。

已知氧气的气体常数为259.8J∕（kg·K）。

38．什么是绝热节流？

绝热节流过程是否是定焓过程？

在绝热节流过程中理想气体和实际气体的温度有何变化？

39．试写出雷诺数的定义式。

如何根据雷诺数判断流体的流态？

五、计算题

40．如图所示，水从水箱先后经直径为d1=20mm，d2=15mm的两根管流入大气，已知H＝5m，入口损失为0.2m，变径截面处的损失为0.15m，第一根管内的总能量损失为0.1m，第二根管内的总能量损失为0.2m。

若水箱水面保持恒定，管中水的流量为多少？

第21小题图第40小题图

41．有一炉壁，内层为耐火砖，其厚度δ1=240mm，热导率λ1=1.05W⁄（mK）；中层为保温砖，厚度δ2=120mm，热导率λ2=0.15W⁄（mK）；外层为建筑砖，厚度δ3=240mm，热导率λ3=0.8W⁄（mK）；测得内壁温度为940℃，外壁温度为50℃。

试求单位面积的热损失和各层交界面上的温度。

复习题4

一、填空题

1．工程热力学中焓是一个由、和三个状态参数复合而成的很重要的状态参数。

2．某种气体的温度为30℃，则其对应的热力学温度为K。

3．若系统经历一个过程后，沿原路反向进行回复到原来的状态，外界也回复到原来的状态，而不留下任何变化，该过程称为过程。

4．工质以恒定的流量流过系统，系统内各点的状态不随时间发生变化，这种流动称为。

5．热力学第一定律说明了热能和机械能之间可以相互，在这个过程中保持不变。

6．正循环是将转变为的循环；反之为循环。

7．利用平均比热容计算所得热量与真实比热容计算所得的热量（一致、不一致）。

8．水的定压加热汽化过程包括三个阶段，它们分别是、和。

9．按物理量单位的不同，混合气体的成分通常有三种表示方法：

、和摩尔分数。

10．根据湿空气中水蒸汽所处的状态，可以把湿空气分为和。

11．绝热节流是典型的过程。

12．流体包括和。

13．液体的粘度随温度的升高而（增大、减小），气体的粘度随温度的升高而（增大、减小）。

14．水流过管道与管壁之间既直接接触又相对运动时的热量传递过程称为。

15．要提高传热系数K值，关键要提高数值（大、小）的表面传热系数。

二、选择题

每题的选项A、B、C、D中只有一个是正确的。

请将其代号填入题中的横线上。

16．闭口系统是指。

A　系统与外界无功的交换　　B　系统与外界无质量交换

C　系统与外界无热量交换　　D　系统与外界无任何交换

17．对于多变过程，当多变指数为1时表示的过程为。

A　定温过程　　B　定容过程　　C　定压过程　　D　定熵过程

18．下列说法中正确的为。

A　热可以自发地从低温物体传向高温物体

B　可以制造一种发动机，它能从一个热源取得热量，使之完全变为机械能

C　一切热力过程都具有方向性，其能量的转换利用有一定的限度

D　热机循环效率的最高值为100%

19．工质的比体积。

A　与工质的温度成正比　　B　与工质的体积成正比　　

C　与工质的密度成反比　　D　与工质所受的压强成反比

20．某逆卡诺循环的高温热源温度为30℃，低温热源温度为－20℃，则此制冷循环的制冷系数为。

A　0.4　　B　－0.4　　C　5.06　　D　－2.5

21．将酒精温度计裏上纱布的一端，纱布另一端浸入蒸馏水中，测得的温度称。

A　空气温度　　B　露点温度　　C　干球温度　　D　湿球温度

22．当空气通过电加热器获得热量时，提高了室内温度，而使室内空气。

A　含湿量减少　　B　相对湿度减少　　C　相对湿度增大　　D　含湿量增加

23．下列不属于管内沸腾换热方式的是。

A　过冷沸腾　　B　泡态沸腾　　C　膜态沸腾　　D　珠状沸腾

24．人体对空气散热的主要形式为。

A　传导散热　　B　辐射散热　　C　对流散热　　D　蒸发散热

25．大、中型冷水机组中的水冷式冷凝器多采用换热器结构。

A　壳管式　　B　套管式　　C　肋片管式　　D　板式

三、判断题

26．表压力代表流体内某点处的实际压力。

　　　　　　　　　　　　　　　　（　　）

27．热力过程中功的大小与过程所经历的途径无关，只是初、终状态的函数。

　（　　）

28．定容过程中气体的压力与热力学温度成正比。

　　　　　　　　　　　　（　　）

29．多变过程即任意过程。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　）

30．在相同的高温热源和低温热源间工作的一切热机以可逆热机的热效率最高。

（）

31．相对湿度越大，则空气的吸湿能力越大。

　　　　　　　　　　　　　　（　　）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

32．等压面不一定是水平面。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　　）

33．流体在圆管内作层流运动时，过流断面上的液流速按对数曲线规律变化。

（）　

34．强制对流中流体的流动是由于动力机械的作用而造成的。

　　　　　　　　（　　）

35．导热和对流换热是热量传递的单向过程，而热辐射是发射和接收同时进行。

（　　）

四、问答题

36．对刚性容器内的水加热使其在恒温下汽化的过程是否为可逆过程？

说明理由。

37．减少流动阻力的措施有哪些？

38．喷管和扩压管有何区别？

39．已知温度为10℃的水（此时其运动粘度

=1.31×10-6m2/s），在管径为100mm的管路中流动，流量qv=15l/s，试判别管中水的流态。

五、计算题

40．如图所示，水从水箱先后经直径为d1=30mm，d2=20mm的两根管流入大气，已知H＝5m，总能量损失为0.5m，若水箱水面保持恒定，则管中水的流量为多少？

41．有一锅炉炉墙由三层组成。

内层是耐火砖层，其厚度为δ1=230mm，导热系数λ1=1.00W⁄（m℃）;外层是红砖层，其厚度δ3=240mm，λ3=0.60W⁄（m℃）；两层中间填石棉隔热层，其厚度为δ2=50mm，λ2=0.10W⁄（m℃）；炉墙的内外表面温度分别为700℃和80℃。

试求通过炉墙的单位面积导热量及各层间的温度。

复习题5

一、填空题

1．工质是热力工程中能够实现传递与转换的媒介物质，它具有、的特点。

2．与外界即有能量的交换又有物质的交换的为热力系。

3．工程热力学中常用的基本状态参数有三个：

、和。

4．工质经过一系列状态变化后，又回复到原来状态的全部过程称为。

5．热力学第一定律说明了在热力过程中各项能量的转换和转移必须遵循问题，而热力学第二定律阐述能量转换和转移时的问题。

6．卡诺循环是由两个过程和两个过程组成的可逆循环。

7．如果湿空气中所含的水蒸气为状态，则湿空气为未饱和湿空气。

8．喷管的目的是使气体和蒸汽降增，包括喷管、喷管和喷管三种。

9．绝热节流过程（是、不是）定焓过程。

10．黏滞性是指流体各流层间或质点间因相对运动而产生以抵抗其相对运动的性质。

11．流体在管内作湍流运动时，其管道截面上的湍流结构包括、和三部分。

12．流体在管道中流动时产生的能量损失包括损失和损失。

13．凝结换热是伴随相变的对流换热，它包括凝结和凝结。

14．热量传递过程往往是由、和三种基本传热形式复合而成。

15．换热设备中将传热表面做成带肋的形式是为了起到的作用。

二、选择题

16．工质的比体积。

A、与工质的密度成反比　　B、与工质的体积成正比

C、与工质的温度成正比　　D、与工质所受的压强成反比

17．与28℃相对应的热力学温度为。

A、－245K　B、201K　C、301K　D、245K

18．工质经历一个循环，其参数变化为。

A、热力学能、热量、功的变化均为零

B、热力学能变化量等于外界加给系统的热量与对外输出功之差，且不等于零

C、热力学能变化量大于零，热量、功的变化量要视情况而定

D、热力学能变化量为零，对外输出功等于外界加给系统的热量

19．一定质量某种理想气体，若压力不变，则其体积增加时。

A、温度升高　　B、温度降低　　C、温度不变　　D、温度与体积无关

20．某逆卡诺循环的高温热源温度为28℃，低温热源温度为－18℃，则此制冷循环的制冷系数为。

A、0.39　　B、－0.39　　C、5.5　　　D、－6.5

21．用普通温度计测出的空气温度，称为。

A、空气温度　　B、露点温度　　C、干球温度　　D、湿球温度

22．房间空调器制冷时有凝结水出现，此时蒸发器表面的空气呈现状态。

A、未饱和　　B、接近饱和　　C、饱和　　D、过饱和

23．空气经过空气加热器被加热时，空气温度升高，空气的含湿量。

A、增加　　B、下降　　C、为0　　D、不变

24．人体温度约为37℃，人体对空气散热的主要形式为。

A、传导散热　　B、对流散热　　C、辐射散热　　D、蒸发散热

25．热管属于换热器。

A、回热式　　B、混合式　　C、间壁式　　D、套管式

三、判断题

26．表压力是绝