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1、工程热力学试题（本试题的答案必须全部写在答题纸上，写在试题及草稿纸上无效）说明:1）答题前请考生务必认真阅读说明；2）考生允许携带计算器；3）重力加速度g= 9.80m/s2；4） 本套试题中所用到的双原子理想气体绝热指数K= 1.40;5）理想气体通用气体常数 R= 8.314J/（mol k）;6）标准大气压 Pa= 0.101325MPa;7）氧原子量取16,氢原子量取1，碳原子量取12, N原子量取14;8）空气分子量取29,空气的定压比热Cp=1.004kJ/（kg- K）。一、是非题（每题2分，共20分；正确的打，错误的打X。）1、系统从同一始态出发，分别经历可逆过程和不可逆过程到
2、达同一终态，则两个过程该系统的熵变相同。（）2、循环功越大，热效率越高。（）3、 对于由单相物质组成的系统而言，均匀必平衡，平衡必均匀。（）4、 系统经历不可逆过程后，熵一定增大。（）5、湿空气相对湿度越高，含湿量越大。（）6、理想气体绝热节流前后温度不变。（）7、 系统吸热，熵一定增大；系统放热，熵一定减小。（）&对于具有活塞的封闭系统，气体膨胀时一定对外做功9、 可逆过程必是准静态过程，准静态过程不一定是可逆过程。（）10、 对于实际气体，由焓和温度可以确定其状态。（）二、填空题（每题5分，共50分）1、 某气体的分子量为44,则该气体的气体常数为 。2、 某甲烷与氮的混合气，两组分的体积
3、百分含量分别为70 %和30%,则该混气的平均分子量为。3、 300k对应的华氏温度为 。4、卡诺循环热机，从200C热源吸热，向30C冷源放热，若吸热率是10kw，则输出功率为 。5、自动升降机每分钟把 50kg的砖块升高12m，则升降机的功率为。6、 1.6MPa、30C的氦气经节流阀后压力降至 100kpa,若节流前后速度相等，则节流前管径与节流后管径的比值为 。7、 某双原子理想气体的定压比热为14.32kJ/（kg.K,则其定容比热可近似认为等于。8 容积2m3的空气由0.2MPa、40C被可逆压缩到1MPa、0.6m3，则该过程的多变指数为。9、空气可逆绝热地流经某收缩喷管， 若进
4、口压力为2MPa,出口压力为0.5MPa,则喷管出口截面马赫数为。10、某空调的输入功率为1.5kw，需向环境介质输出热量 5.1kw，则空调的制冷系数为 。三、计算题（每题 20 分，共 80 分，要求写出详细的解答步骤）1、某刚性容器 V= 0.028m3，原装有p仁O.IMPa t1 = 21 C的空气， 现将其连接到稳定气源管道上充气，气源气体参数 p=0.7MPa、 t = 21 C、h = 295kJ/kg。当容器中气体压力达到 0.2MPa时阀门关闭。 求充气前容器内气体质量和充气后容器中气体可能达到的最高温度。（设气体遵循 pV=mRgT、 u=0.72T）2、100kg温度为
5、0C的冰，在20C的环境中融化为水后升温至 20C ,已知冰的融解热为335kJ/kg,水的比热容Cw= 4.187kJ/（kg.K。求：（1）冰融化为20C水的熵变；（2）包括相关环境在内的孤立系的熵变。3、压力为0.425MPa,质量3kg的某种理想气体按可逆多变过程膨胀 到原有体积的三倍，压力和温度分别下降到 0.1MPa和27C。膨胀过 程中做功339.75kJ,吸热70.50kJ,求该气体的定压比热 Cp和定容比 热 Cv。4、某两级空气压缩机的进气参数为 100kPa 300K,每级压比为5, 绝热效率为0.82，从级间冷凝器排出的气体温度为 330K3若空气的 比热容可取定值，求每级压气机的排气温度和生产1kg压缩空气消耗 的功。