工程热力学与传热学.docx

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工程热力学与传热学

一、选择题（82分）

1、

定量气体吸收热量50kJ,同时热力学能增加了80kJ,则该过程是（）。

A、

压缩过程

B、

膨胀过程

C、

熵减过程

D、

降压过程

正确答案：

A

学生答案：

A

2、

以下系统中,和外界即没有质量交换,又没有能量交换的系统是（）。

A、

闭口系统

B、

开口系统

C、

绝热系统

D、

孤立系统

正确答案：

D

学生答案：

3、

下列各热力过程,按多变指数大小排序,正确的是（）

A、

定熵过程>定温过程>定压过程>定容过程

B、

定容过程>定熵过程>定温过程>定压过程

C、

定压过程>定容过程>定熵过程>定温过程

D、

定温过程>定压过程>定容过程>定熵过程

正确答案：

B

学生答案：

4、

等量空气从相同的初态出发,分别经历可逆绝热过程A和不可逆绝热过程B到达相同的终态,则两过程中热力学能的变化（）。

A、

可逆过程>不可逆过程

B、

二者相等

C、

可逆过程<不可逆过程

D、

无法确定

正确答案：

B

学生答案：

5、

对于理想气体的定容过程,以下说法正确的是（）。

A、

定容过程中工质与外界没有功量交换

B、

定容过程中技术功等于工质的体积变化功

C、

工质定容吸热时,温度升高,压力增加

D、

定容过程中工质所吸收的热量全部用于增加工质的焓值

正确答案：

C

学生答案：

6、

某液体的温度为T,若其压力大于温度T对应的饱和压力,则该液体一定处于（）状态。

A、

未饱和液体

B、

饱和液体

C、

湿蒸汽

D、

过热蒸汽

正确答案：

A

学生答案：

7、

在高温恒温热源和低温恒温热源之间有卡诺热机,任意可逆热机以及任意不可逆热机,

以下说法正确的是（）。

A、

卡诺热机是一种不需要消耗能量就能对外做功的机器

B、

热机的热效率:

卡诺热机>可逆热机>不可逆热机

C、

热机的热效率:

卡诺热机=可逆热机

D、

热机的热效率:

可逆热机>不可逆热机

正确答案：

C

学生答案：

8、

关于热力学第二定律的表述,以下说法错误的是（）。

A、

功可以自发地无条件的转变为热

B、

热量可以自发地由高温物体传递至低温物体

C、

第二类永动机是不可能制造出来的

D、

可以从大气中取热并使之全部转变为功

正确答案：

D

学生答案：

9、

下列物质:

水、水蒸气、冰中,导热系数大小的排列顺序为（）。

A、

水蒸气>水>冰

B、

冰>水>水蒸气

C、

水>水蒸气>冰

正确答案：

B

学生答案：

10、

若物体内温度分布的表达式为

则该温度场为（）。

A、

一维稳态温度场

B、

二维稳态温度场

C、

一维非稳态温度场

D、

二维非稳态温度场

正确答案：

C

学生答案：

11、

物性参数为常数、且无内热源的导热微分方程可表示为（）

A、

B、

C、

D、

正确答案：

B

学生答案：

12、

以下几种边界条件中,属于第一类边界条件的是（）。

A、

已知固体壁面处的温度

B、

已知固体壁面处的热流密度

C、

已知固体壁面周围流体的温度

D、

已知固体壁面周围流体与固体壁面之间的表面传热系数

正确答案：

A

学生答案：

13、

根据流动的成因不同,对流传热分为（）。

A、

自然对流和强制对流

B、

层流和湍流

C、

沸腾换热和凝结换热

D、

内部流动和外部流动

正确答案：

A

学生答案：

14、

流体在等壁温管内层流流动时,热入口段的平均努塞尔特数要（）充分发展段。

A、

低于

B、

等于

C、

高于

D、

无法比较

正确答案：

C

学生答案：

15、

对流传热的微分方程组中,不包含的方程有（）。

A、

连续性方程

B、

动量微分方程

C、

能量微分方程

D、

换热微分方程

正确答案：

D

学生答案：

16、

理想气体的等温度线也是（）。

A、

等热力学能线

B、

等压线

C、

等熵线

D、

等比热容线

正确答案：

A

学生答案：

17、

以下系统中,和外界仅仅没有热量交换的系统是（）。

A、

闭口系统

B、

开口系统

C、

绝热系统

D、

孤立系统

正确答案：

C

学生答案：

18、

下列哪种情况下,工质所作的膨胀功与技术功,二者的数值会相等。

（）

A、

进出口流动功之差等于零

B、

轴功等于零

C、

宏观动能变化为零

D、

宏观位能变化为零

正确答案：

A

学生答案：

19、

定量理想气体吸收热量50kJ,同时对外作功为70kJ,则该过程是（）。

A、

压缩过程

B、

升压过程

C、

升温过程

D、

降温过程

正确答案：

D

学生答案：

20、

某蒸汽的温度为T,若其压力小于温度T对应的饱和压力,则该蒸汽一定处于（）状态。

A、

饱和液体

B、

湿蒸汽

C、

干饱和蒸汽

D、

过热蒸汽

正确答案：

D

学生答案：

21、

对于理想气体的定温过程,以下说法错误的是（）。

A、

活塞式压气机中,若气缸套的冷却效果非常理想,气体的压缩过程可以看作是定温过程

B、

工质定温吸热时,外界对工质作功,其体积减小,熵值增加

C、

定温过程的膨胀功与技术功,二者的数值相等

D、

理想气体定温膨胀时,吸收的热量全部用于对外作功

正确答案：

B

学生答案：

22、

关于热力循环,以下说法正确的是（）。

A、

动力循环就是可逆循环,制冷循环就是不可逆循环

B、

动力循环在坐标图中沿顺时针方向进行,制冷循环沿逆时针方向进行

C、

无论动力循环,还是制冷循环,循环的热经济性能指标热效率均小于1

D、

热泵循环是一种动力循环

正确答案：

B

学生答案：

23、

关于卡诺循环和卡诺定理,以下说法正确的是（）。

A、

卡诺循环由两个可逆定温过程和两个任意可逆过程组成

B、

卡诺循环的热效率不仅与高、低温热源的温度有关,还与循环中工质的种类有关

C、

当高温热源和低温热源的温度相同时,卡诺循环的热效率等于零

D、

卡诺制冷循环和卡诺热泵循环的经济性能指标不仅与热源的温度有关,还与循环中工质的种类有关

正确答案：

C

学生答案：

24、

应用对流换热的微分方程组,不能求取的物理量是（）。

A、

速度场

B、

温度场

C、

压力场

D、

对流换热量

正确答案：

D

学生答案：

25、

若固体壁面为绝热边界,则该固体导热的边界条件是（）。

A、

第一类边界条件

B、

第二类边界条件

C、

第三类边界条件

D、

不存在

正确答案：

B

学生答案：

26、

常温下,下列物质:

银、纯铜、黄铜中,导热系数大小的排列顺序为（）。

A、

纯铜>黄铜>银

B、

银>纯铜>黄铜

C、

银>黄铜>纯铜

正确答案：

B

学生答案：

27、

物性参数为常数、具有均匀内热源的无限大平壁稳态导热的导热微分方程式为（）

A、

B、

C、

D、

正确答案：

C

学生答案：

28、

流体在管内层流流动,对流换热进入到充分发展段时,努塞尔特数（）。

A、

是一个常数

B、

与雷诺数有关

C、

与普朗特数有关

D、

与边界条件有关

正确答案：

A

学生答案：

29、

工质从同一初态出发,分别经历可逆过程和不可逆过程到达相同的终态,则两过程中工质与外界交换的热量为（）。

A、

可逆过程>不可逆过程

B、

二者相等

C、

可逆过程<不可逆过程

D、

无法确定

正确答案：

D

学生答案：

30、

对于理想气体的定熵过程,以下说法正确的是（）。

A、

理想气体的定熵过程,一定是绝热过程

B、

定熵升温时,工质升压膨胀

C、

定熵膨胀时,工质升温升压

D、

可逆绝热过程中工质对外作功来自于其本身的能量转换

正确答案：

D

学生答案：

31、

由理想气体组成的封闭系统吸热后,其（）必定增加。

A、

温度

B、

热力学能

C、

焓

D、

熵

正确答案：

D

学生答案：

32、

定量理想气体对外做功60kJ,同时热力学能增加了80kJ,则该过程是（）。

A、

吸热过程

B、

放热过程

C、

熵减过程

D、

降温过程

正确答案：

A

学生答案：

33、

干饱和蒸汽被定熵压缩,将转变为（）。

A、

未饱和水

B、

饱和水

C、

湿蒸汽

D、

过热蒸汽

正确答案：

D

学生答案：

34、

关于熵变,以下说法正确的是（）。

A、

工质从相同的初始状态出发,分别经过可逆过程和不可逆过程到达相同的终态,不可逆过程的熵变大于可逆过程的熵变

B、

热力过程的熵变等于工质与热源交换的热量除以热源的热力学温度

C、

恒温热源的熵变等于热源吸收或放出的热量除以热源的热力学温度

D、

功源的熵变等于1

正确答案：

C

学生答案：

35、

常温下,下列物质:

湿红砖、干红砖、水中,导热系数大小的排列顺序为（）。

A、

湿红砖>干红砖>水

B、

湿红砖>水>干红砖

C、

水>湿红砖>干红砖

正确答案：

B

学生答案：

36、

关于循环的热经济性能指标,以下说法正确的是（）。

A、

动力循环的热效率数值不可能大于1

B、

制冷循环的制冷系数数值不可能大于1

C、

热泵循环的供热系数数值不可能大于1

D、

正向卡诺循环的热效率数值可能大于1

正确答案：

A

学生答案：

37、

对强制对流传热,动量微分方程式中可忽略的力项是（）。

A、

惯性力

B、

体积力

C、

压力梯度

D、

粘性力

正确答案：

B

学生答案：

38、

稳态,物性参数为常数、且无内热源的导热微分方程可表示为（）

A、

B、

C、

D、

正确答案：

C

学生答案：

39、

自然对流传热和强制对流传热,以下说法错误的是（）。

A、

自然对流传热时温度分布决定速度分布

B、

强制对流传热时速度分布决定温度分布

C、

同一种流体,自然对流传热时换热强于强制对流传热

D、

自然对流传热和强制对流传热的区别在于流动的成因不同

正确答案：

C

学生答案：

40、

若某一边界面有

此条件为（）。

A、

第一类边界条件

B、

第二类边界条件

C、

第三类边界条件

D、

以上都不是

正确答案：

B

学生答案：

41、

流体在管内层流流动,对流换热进入到充分发展段时,等壁温条件下的换热强度（）常热流条件下的换热强度。

A、

低于

B、

等于

C、

高于

D、

无法比较

正确答案：

A

学生答案：

二、填空题（70分）

42、

气体导热的机理是（______）。

正确答案：

气体分子不规则热运动和相互碰撞（或动量交换）进行的热量传递。

学生答案：

43、

温度梯度的正方向朝着温度升高的方向,与热流矢量的方向（______）。

正确答案：

共线反向（或方向相反,或反向）

学生答案：

44、

一个给定的导热过程,其完整的数学描写包括（______）和（______）。

正确答案：

导热微分方程##单值性条件

学生答案：

45、

为了减小热损失,一蒸汽管道外包有两层隔热保温层,从材料利用的经济性出发,导热系数小的材料应设置在（______）（填内侧还是外侧）。

正确答案：

内侧气体

学生答案：

46、

在非稳态导热热量传递的过程中,每一个与热流方向垂直的截面上的热流量是处处不相等的,这是由于（______）的缘故。

正确答案：

物体温度变化要积蓄或放出热量

学生答案：

47、

当傅立叶准数满足（______）条件时,一维非稳态导热进入正规状况阶段。

正确答案：

大于0.2（或Fo≥0.2）

学生答案：

48、

一般来说,同一种流体强制对流表面传热系数比自然对流表面传热系数要（______）（填大或小）。

正确答案：

大

学生答案：

49、

集总参数法是（______）。

正确答案：

可以忽略物体内部导热热阻的非稳态导热问题简化分析方法。

（或回答出物体内部导热热阻很小,可忽略）

学生答案：

50、

管内湍流强制对流换热时,考虑到短管和弯管的情况,需引入修正系数,其数值（______）（填大于或小于）1。

正确答案：

大于

学生答案：

51、

在工程上,为削弱辐射换热,可采用的方法有

（1）（______）和

（2）（______）。

正确答案：

采用反射率较高,发射率较小的材料##采用辐射遮热板

学生答案：

52、

傅立叶定律中的负号表示（______）。

正确答案：

热量传递的方向与温度梯度的方向相反（或热流量的方向与温度梯度的方向相反）

学生答案：

53、

斯蒂藩-波尔兹曼定律指出,黑体的辐射力同（______）成正比。

正确答案：

其绝对温度的四次方

学生答案：

54、

当流体与固体壁面进行对流换热时,以热边界层外缘为界,将流体分为两部分:

沿壁面法线方向有温度变化的（______）和温度几乎不变的（______）。

正确答案：

热边界层##等温流动区

学生答案：

55、

工程上常采用肋片来（______）。

正确答案：

强化传热

学生答案：

56、

导热微分方程式是根据（______）和（______）建立起来的导热物体中的温度场应当满足的数学表达式。

正确答案：

傅里叶定律##能量守恒方程

学生答案：

57、

导电性能好的金属,其导热性能也好,这是由于金属的导电和导热机理都是依靠（______）。

正确答案：

自由电子的移动（或自由电子的迁移）进行的热量传递

学生答案：

58、

瞬态非稳态导热的初始阶段,物体内的温度分布主要受（______）（填初始条件或边界条件）的影响。

正确答案：

初始条件

学生答案：

59、

集总参数法的适用条件是（______）。

正确答案：

Bi≤0.1

学生答案：

60、

对流换热无相变时,流体仅有显热变化,而有相变时,流体会吸收或放出（______）热。

正确答案：

汽化热（或汽化潜热）

学生答案：

61、

设有一个无限大的平壁（无内热源,常物性）,初始温度均匀,两侧表面对称加热,则平壁的中心面为（______）面

正确答案：

绝热

学生答案：

62、

若参与辐射的封闭空腔中某一个表面的净辐射热流q=0,该表面称为（______）。

正确答案：

重辐射面

学生答案：

63、

根据兰贝特定律,黑体表面或漫射物体表面的辐射力和辐射强度的关系可表示为（______）。

正确答案：

（或辐射力是辐射强度的π倍）

学生答案：

64、

水平放置的平板自然对流换热时,热面朝上或热面朝下相比,（______）时换热较强。

正确答案：

热面朝上

学生答案：

65、

热边界层厚度和流动边界层厚度不能混淆。

热边界层厚度由流体中垂直于壁面方向上的（______）确定,而流动边界层厚度由流体中垂直于壁面方向上的（______）确定。

正确答案：

温度分布##速度分布

学生答案：

66、

我国国家标准规定:

凡平均温度不高于

导热系数不大于（______）

的材料,称为保温材料。

正确答案：

0.12

学生答案：

67、

瞬态非稳态导热的正规状况阶段,物体内的温度分布主要受（______）（填初始条件或边界条件）的影响。

正确答案：

边界条件

学生答案：

68、

对于一个传热过程,常常在表面传热系数（______）（填较大或较小）的一侧,采用肋壁的形式强化传热。

正确答案：

较小

学生答案：

69、

根据物体内温度与时间的关系,热量传递过程可分为两类:

（______）和（______）。

正确答案：

稳态传热（或稳态传热过程）##非稳态传热（或非稳态传热过程）

学生答案：

70、

根据角系数的性质,非自见面的角系数等于（______）。

正确答案：

零

学生答案：

71、

对流传热是由流体宏观位移的（______）和流体分子间微观的（______）构成的复杂的热量传递过程。

正确答案：

热对流##导热

学生答案：

72、

当流体沿壁面流动时,若壁面温度等于流体温度,流体沿壁面流动只会形成（______）,不会形成（______）。

正确答案：

流动边界层（或速度边界层）##热边界层（或温度边界层）

学生答案：

73、

采用集中参数法分析非稳态导热时,物体中的过余温度随时间成（______）关系变化。

正确答案：

指数函数

学生答案：

74、

在自然对流中,反映浮升力与粘性力相对大小的特征数是（______）,其作用相当于强制对流换热中的雷诺数Re。

正确答案：

格拉晓夫数Gr

学生答案：

75、

根据基尔霍夫定律,

（1）在同温度下,所有物体中（______）的辐射力最大。

（2）物体的吸收比恒等于同温度下物体的（______）,即善于发射的物体必善于吸收。

正确答案：

黑体##发射率

学生答案：

76、

在两块大平行平板间插入1块发射率相同的遮热板时,其辐射换热量减小为无遮热板时的（______）。

正确答案：

二分之一

学生答案：

三、判断题（100分）

77、

不平衡过程,一定是不可逆过程。

正确答案：

正确

学生答案：

78、

摄氏温度的零点相当于热力学温度的273.16K。

正确答案：

错误

学生答案：

79、

系统中工质经历一可逆定温过程,由于没有温度变化,故该系统中工质与外界无热量交换。

正确答案：

错误

学生答案：

80、

如果某种工质的状态方程式遵循

则该工质的比热容一定是常数。

正确答案：

错误

学生答案：

81、

温度界限相同,但具有两个以上热源的可逆循环,其热效率低于卡诺循环的热效率。

正确答案：

正确

学生答案：

82、

气体常数

和通用气体常数一样,不仅与气体的种类无关,与气体所处的状态也无关。

正确答案：

错误

学生答案：

83、

孤立系统内只要有机械能不可逆地转化为热能,系统的熵必然增大。

正确答案：

正确

学生答案：

84、

由于流动功不是状态参数,因此热力学能与流动功之和也一定不是状态参数。

正确答案：

错误

学生答案：

85、

不可逆过程就是指工质不能回复到原来状态的过程。

正确答案：

错误

学生答案：

86、

在固体中能够进行的热量传递方式是热对流。

正确答案：

错误

学生答案：

87、

关于临界状态和临界点,该说法是否正确:

“临界点与物质的种类有关”。

正确答案：

正确

学生答案：

88、

热力学温度的基准点为水的三相点,其温度为273.15K。

正确答案：

错误

学生答案：

89、

将理想气体的比热容看做是常数时,相同原子数目的气体具有相同的摩尔定压热容和摩尔定容热容。

正确答案：

正确

学生答案：

90、

流动功不是状态参数,因此流动功的改变量不仅与系统中工质进、出口状态有关,还与工质经历的过程有关。

正确答案：

错误

学生答案：

91、

大气中含有的水蒸气,由于其分压力较低,故可以看作是理想气体。

正确答案：

正确

学生答案：

92、

工质吸收热量后,温度一定会升高。

正确答案：

错误

学生答案：

93、

自然界的过程都是朝着熵增的方向进行的,因此熵减小的过程不可能实现。

正确答案：

错误

学生答案：

94、

循环输出的净功越大,则循环热效率越高。

正确答案：

错误

学生答案：

95、

在液体中能够进行的热量传递方式是热传导。

正确答案：

错误

学生答案：

96、

关于临界状态和临界点,该说法是否正确:

“在临界状态下,饱和水和干饱和蒸汽的差别完全消失”。

正确答案：

正确

学生答案：

97、

工质吸收热量后,一定会膨胀对外作功。

正确答案：

错误

学生答案：

98、

焓h等于流动功pv与热力学能u之和,由于闭口系统中没有流动功,因此闭口系统中没有焓。

正确答案：

错误

学生答案：

99、

可逆过程是没有耗散的准平衡过程,而准平衡过程是一种内部可逆过程。

正确答案：

正确

学生答案：

100、

状态方程式中的压力可以是绝对压力,也可以是相对压力。

正确答案：

错误

学生答案：

101、

孤立系统的熵增是衡量系统作功能力损失的尺度。

正确答案：

正确

学生答案：

102、

自发过程都是不可逆过程。

正确答案：

正确

学生答案：

103、

理想气体状态方程式中的压力只能是绝对压力,不能是表压力或真空度。

正确答案：

正确

学生答案：

104、

由于定温过程中,比热容的数值趋于无穷大,因此在定温过程中加热物体所需要的热量为无穷大。

正确答案：

错误

学生答案：

105、

关于临界状态和临界点,该说法是否正确:

“水在临界压力下定压加热到临界温度时,直接转变为过热蒸汽,没有汽化过程”。

正确答案：

错误

学生答案：

106、

气体吸热后热力学能一定升高；

正确答案：

错误

学生答案：

107、

在真空中能够进行的热量传递方式是热辐射。

正确答案：

正确

学生答案：

108、

孤立系统就是绝热闭口系统；

正确答案：

错误

学生答案：

109、

孤立系统的热力状态不能发生变化；：

:

正确答案：

错误

学生答案：

110、

封闭热力系内发生可逆定容过程,系统一定不对外作容积变化功；

正确答案：

正确

学生答案：

111、

气体被压缩时一定消耗外功；

正确答案：

学生答案：

112、

只有加热,才能使气体的温度升高；

正确答案：

错误

学生答案：

113、

在闭口热力系中,焓h是由热力学能u和推动功pv两部分组成。

正确答案：

错误

学生答案：

114、

对于确定的理想气体,其定压比热容与定容比热容之比cp/cv的大小与气体的温度无关。

正确答案：

错误

学生答案：

115、

流动功的改变量仅取决于系统进出口状态,而与工质经历的过程无关；

正确答案：

正确

学生答案：

116、

理想气体绝热自由膨胀过程是等热力学能的过程。

正确答案：

错误

学生答案：

117、

一切可逆热机的热效率均相同；

正确答案：

错误

学生答案：

118、

不可逆过程的熵变无法计算；

正确答案：

错误

学生答案：

119、

不可逆热机的热效率一定小于可逆热机的热效率；

正确答案：

错误

学生答案：

120、

如果从同一状态到同一终态有两条途径：

一为可逆过程,一为不可逆过程,则不可逆过程的熵变等于可逆过程的熵变；

正确答案：

正确

学生答案：

121、

知道了温度和压力,就可确定水蒸气的状态；

正确答案：

错误

学生答案：

122、

工质被加热熵一定增大,工质放热熵一定减小；

正确答案：

错误

学生答案：

123、

由理想气体组成的封闭系统吸热后其温度必然增加；

正确答案：

错误