《热力学与传热学》综合复习资料.doc

《热力学与传热学》综合复习资料 一、简答题 1、将工质又升压、又降温、又放热的理想气体多变过程定性地表示在p-v图和T-s图上（提示：首先画出四条基本过程线）。工质升压降温放热 四条基本过程线； 画对阴影区域 画出过程线 2、辐射换热与对流换热、导热相比，有什么特点？ 答：（1）辐射换热可以在真空下进行，无需媒介物质，且在真空中传递最有效。 （2）伴随热能与辐射能之间的相互转换。热能转换为辐射能向外辐射，而吸收时将辐射能能转换为热能。 3、在绝热良好的房间内，有一台设备完好的冰箱在工作，在炎热的夏天打开冰箱，人会感到凉爽，问室内温度是否会越来越低？请用热力学原理加以解释。 答：一开始，人会感到凉爽，这是由于房间内热量自空气传递到冰箱内，而此时冰箱消耗功率转化的热量小于空气进入冰箱的热量，故空气温度降低，人感到凉爽。 随着时间的进行，冰箱输入功率转化的热越来越多地进入房间空气中，空气的温度逐步回升。这样，房间内的温度不会越来越低。 4、冬天，在相同的气温条件下，为什么有风时比没风时感到更冷？ 答：人体与周围大气之间存在对流换热：没风时为自然对流，对流换热强度较小；有风时为强迫对流，与没风时相比，对流换热系数大得多。则在相同的气温条件下，人体散热量更多，故而感到更冷。 5、倘使容器中气体的压力没有改变，安装在该容器上的压力表的读数不会改变？为什么？ 答案略 6、有无400℃的液相水？为什么？ 答案略 7、气体在某一过程中吸收了50 J的热量，同时内能增加了82 J，问此过程是膨胀过程还是压缩过程？ 答案略 8、一两级压缩、中间冷却压气机系统，工质进口压力为1，出口压力为100，其最有利的中间压力计算可逆过程膨胀功的基本公式为 2、稳定流动能量方程可写作当它用于换热器计算热交换量时可简化为 4、稳定流动能量方程可写作当它用于换热器计算热交换量时可简化为 三、名词解释 1、传热过程 传热过程——高温流体通过固体壁面传热于低温流体的过程。 灰体——单色吸收率与波长无关的物体。、温度场；傅里叶准则，表征物体非稳态导热过程进行的深度。 四、计算题 1、 mm的长圆筒壁，两侧表面温度分别为50℃和20℃。已知圆筒壁材料的导热系数为λ=0.56（1+0.018t）/(m(K) (其中t的单位为℃)，试计算通过单位长度圆筒壁的导热量。 解：此为通过圆筒壁的热。知：d1=d2=d1+2(=200+2(36=272mm tw1=50oC tw2=20oC 圆筒壁(m=0.56（10.0018tm）×(1+0.0018×35) = 0.5953 W/(m(K) 则 ［W/m］2、m3的储气罐内，初始时表压力为0.3 bar，终态时表压力为3 bar，温度由t1=45℃升高到t2=80℃。试求压入的氧气质量。当地大气压Pb=760mmHg 解： 终态时罐内氧气质量为 则压入的氧气质量为 (m=m2-m1=8.748-3.178=5.57 kg 或 者 由理想气体状态方程：pV=nRT 摩尔质量M=32×10-3 kg/mol 初态时罐内氧气为 终态时罐内氧气为 则压入的氧气质量为 (m=(n2-n1)M=(273.36-99.29)×32×10-3 =5.57 kg 3、可视为理想气体的空气在活塞中从1 bar20℃经历一可逆绝热过程后，压力bar。已知空气的定压热cp=1.0 kJ/(kg(K)，比定容热cV=0.71 kJ/(kg(K)，解： 4．某热机在两恒温热源1200K和300K之间工作，若热机吸热6000J，那么此热机的最大热效率和最大循环净功为多少？解：热机进行可逆循环时可得最大热效率和循环净 此为最大的循环净功。一千克的理想气体定压过程中吸热3349J。已知工质的比定容热cV=0.741 kJ/(kg(K)，气体常数R=0.297 kJ/(kg(K)。求该过程中工质改变量对外所作的功。解：定压过程，理想气体，有 =2390.76kJ/kg = 3349-2390.76=958.24 kJ/kg 6．为测定一种材料的导热系数，用该材料制成的大平板。在稳态下，保持平板两表面间的温差为30 ℃，并测得通过平板的热流密度为6210，试确定该材料的导热系数。解：大平壁，一维稳态导热，满足 ∴ 7.有一循环，工质从高温热源吸热3.4×106 kJ，输出功率1.1×106