2004～2005學(xué)年第二學(xué)期制冷與空調(diào)03－1《熱工》期末試卷A

一、填空：

1．工質(zhì)并不直接參入能量的轉(zhuǎn)換，只是在能量轉(zhuǎn)換中起到 的作用。 2．熱力系統(tǒng)在某一瞬間所顯現(xiàn)的宏觀物理狀況稱為 。 3．熱力學(xué)第一定律是 定律在熱力學(xué)中的具體應(yīng)用。

4．理想氣體的基本熱力過程有 、 、 、 和 。

5．牛頓內(nèi)摩擦定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 。 6．根據(jù)熱力循環(huán)的方向分有 和 ；根據(jù)可逆性分有 和 。

7．流態(tài)的判別條件是，當(dāng) 流動為層流；當(dāng) 流動為湍流。

8．牛頓冷卻公式是 。 二、簡答題：

1．一定量氣體可經(jīng)不同的過程從狀態(tài)（P1，V1，T1）變到狀態(tài)（P2，V2，T2），已知T1>T2，在這些過程中氣體內(nèi)能變化量是否相等？為什么？

2．對液體加熱后，液體的物性在相應(yīng)的壓力下可能呈現(xiàn)為那三個(gè)階段，五種狀態(tài)？

3．試敘述卡諾定理？

4．為什么多層平壁中溫度分布曲線不是一條連續(xù)的直線而是一條折線？

5．保溫瓶的夾層玻璃表面為什么要鍍一層發(fā)射比很高的材料？

6．對換熱器加肋的作用是什么？

三、計(jì)算題：

1．已知某混和氣體的體積分?jǐn)?shù)為rco2=12%,ro2=6%,rN2=75%,rH2O=7%,試求：（1）混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度；（2）各組成氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的分壓力。

2．如圖所示為管徑不同的兩段管路，小管段直徑d1＝200mm，大管段直徑d2＝400mm，水在管中流動時(shí)，1點(diǎn)處壓強(qiáng)p1＝70kN/m2，2點(diǎn)處壓強(qiáng)p2＝40kN/m2，流速v2＝1m/s。試判斷水在管中的水流方向，并計(jì)算管中水的流量及兩斷面間的水頭損失。

3．某房屋混泥土屋頂面積為20m2，厚為140mm，外表面溫度為－15 。C。已知混泥土的熱導(dǎo)率λ為1.28W/(m?。C),若通過屋頂?shù)纳崃繛?.5×103W，試計(jì)算屋頂內(nèi)表面溫度。

4．某板式換熱器用鋼板制成，鋼板厚度δ＝3mm，λ＝40 W/(m?。C)，已知板兩側(cè)氣體的平均溫度分別為250。C和60。C，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)分別為h1＝75 W/(m?。C)和h2＝50 W/(m?。C)，試求傳熱系數(shù)和熱流密度。

試卷A答案

一．

1．媒介 2。熱力系統(tǒng) 3。能量轉(zhuǎn)換守恒 4。定容過程；定壓過程；定溫過程；絕熱過程 5。F=μ*A*du/dy 6。正向循環(huán)；逆向循環(huán)；可逆循環(huán)；不可逆循環(huán) 7。 Re<2300; Re>2300 8. ?=hA(tw-tf) 二．

1．內(nèi)能是相等的，因?yàn)閮?nèi)能是狀態(tài)量與過程無關(guān)

2．三個(gè)階段：未飽和液體的預(yù)熱階段；飽和液體的定壓汽化階段；蒸汽的定壓過熱階段。 五種狀態(tài):未飽和液體；飽和液體；濕飽和蒸汽；干飽和蒸汽；過熱蒸汽

3．定理一：所有工作于恒定熱源T1與T2之間的一切熱機(jī)，以可逆熱機(jī)的熱效率最高。 定理二：兩個(gè)恒定熱源間工作的一切可逆熱機(jī)具有相同的效率。

4．由于在每一層中溫度分布都是直線規(guī)律，每一層的熱阻不相同，所以在整個(gè)多層平壁中，溫度分布是一折線。

5．主要為了防止輻射換熱，從而達(dá)到保溫效果。

6．可以擴(kuò)大換熱面積，降低對流換熱熱阻，起到增強(qiáng)傳熱的作用。 三．

1．解：M=ro2*Mo2+rco2*Mco2+rN2*MN2+rH2O*MH2O=29.46*10-3kg/mol

ρ=M/(22.4*10-3)=1.315kg/m3

已知標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為Pb=101.3KPa 。則 Pco2= rco2*Pb=12.156KPa PO2= ro2*Pb=6.078KPa PN2= rN2*Pb=75.975KPa PH2O= rH2O*Pb=7.091KPa 2．解： qv=V1A1=V2A2 V1=(d2/d1)2 *V2=4m/s

由伯努力方程得：Z1+P1/ ρg+a1V1/2g= Z2+P2/ ρg+a2V2/2g+hw 把已知條件代入得：hw=2.75m 則水流方向?yàn)?流向2

3．解：已知：A=20m2 δ＝0.14m tW2=－15。C λ＝1.28 W/(m?。C)

?=5.5*103w

所以 ?=qA=A*λ*（tW1-tW2）/δ 即： tW1=15.08。C

4．解：已知： δ＝0.0003m tW1=250。C tW2=60。C λ＝40 W/(m?。C) h1=75W/(m2?。C) h2=50W/(m2?。C)

則傳熱系數(shù)：k=1/(1/h1+δ/λ+1/ h2)=29.94 W/(m2?。C) q=k*( tW1- tW2)=5688.62 W/(m2?。C)