《《工程热力学与传热学》网考参考答案资料试题库奥鹏中国石油大学北京.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《工程热力学与传热学》网考参考答案资料试题库奥鹏中国石油大学北京.docx（20页珍藏版）》请在课桌文档上搜索。
1、中国石油大学（北京）现代远程教育学院工程热力学与传热学网考期末复习题题库资料参考答案一.选择题（40题）1 .以卜系统中，和外界即没有麻质交换,又没有能量交换的系统是（O）。A、开口系统B.闭口系统C、绝热系统D,孤立系统2 .以下系统中，和外界仅仅没有成量交换的系统是（A.A、闭1.1.系统B.开口系统C、绝热系统D,孤立系统3 .等收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（B.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。、无法确定4 .卜列哪种情况下，工质所作的膨胀功与技术功，二者的数值会相等？不可逆过程B、二者
2、相等C,可逆过程不可逆过程D,无法确定6 .关于理想气体的说法,正确的是A、水加热转变为的水蒸气B、制冷系统中的氨蒸汽C、来自大气的湿空气D,锅炉中水被加热产生的水蒸气8 .以下各物理跟中，只与工质（设为理想气体的种类有关的是（C）,A、比定压热容B、比定容热容D、比定压热容与比定容热容之比B、等压我D.等比热容线D）?C.比定J卡热容与比定容热容之差9 .理想气体的等温度级也是A.A、等热力学能战C,等墙线10 .下列哪个过程，可以看作是非自发过程（B、自由膨张过程D、热忖变为功的过程B,第一类永动机是不可能制造出来的D、从海水中取热使之全部转变为功A、热旅由高温物体传递到低温物体的过程C,
3、混合过程11 .关于热力学第二定律的表述,以下正确的是（AA、功可以自发地无条件的转变为热C、从大气中取热并使之全部转变为功12 .关于热力循环,以下说法正确的是（B）.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旎指标热效率均小于1。、热泵新环是一种动力循环13 .关于循环的热经济性能指标，以下说法错误的是（C）。A、动力循环的热效率数值不可能大于1B、制冷循环的制冷系数数（ft不可能大于1C、热泵循环的供热系数数值不可能大于1D.正向卡诺循环的热效率数值不可能大于114 .关于卡
4、诺循环和卡诺定理，以下错误正确的是（D）,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、P诺循环的热效率只与高、低温热源的温度有关,与循环中工质的种类无关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、当高温热流和低温热源的温度相同时，卡诺循环的热效率等于115 .在高温忸温热源和低温恒超热源之间有卡诺热机，任意可逆热机以及仔您不可逆热机，以下说法惜误的是（B）.A、卡诺热机是一种可逆热机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。、热机的热效率：可逆热机不可逆独机16 .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
5、体一定处于（A）状态。A、未饱和液体B.饱和液体C、速蒸汽D,过热蒸汽17 .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D状态。B.湿蒸汽A.饱和液体C、干饱和蒸汽D.过热蒸汽18.干饱和蒸汽被定烟压缩，将转变为A、未饱和水C.湿蒸汽D).8、饱和水D,过热蒸汽19.若水所处的状态是：压力P=IMPa,干度x=09则可以判断其所处状态为(C),A、未饱和水C,湿蒸汽8、饱和水D.干泡和蒸汽20.热量传递的三种基本方式是A).A、热传导、热对流、热辐射C.热传导、热对流、箱射换热B、热传导、对流换热、热辐射D.热传导、对流换热、辐射换热21.导热何时以(A)作为寻热基本
6、定律.A、傅里叶定律C、斯忒薄玻耳兹曼定律22.。=/3称为(B).A、傅里叶定律C、斯忒藩跛耳弦变定律B、牛顿冷却公式D、传热过程方程式B、牛顿冷却公式D、传热过程方程式23.在其空中能峡进行的热量传递方式是C).A、热传导B、热对流C、热辐射D、复合传热24.在传热过程中，总的传热奴与哪个多数成反比DA、传热面枳C、冷热流体温差B、传热系数D,传热热阻25.在枪态传热过程中，传热温差定，如果希望系统传热业增加，则不能采用下列哪种方法(AA、增大系统热阻C、增大传热系数B、增大传热面枳D,增大对流传热系数26.若物体内温度分布的表达式为t=f(xj),则该温度场为(C),A.一维稔态甜度场C
7、、一雉非稳态温度场B.：维稳态温度场D、：缴蒋和态温度场27.湿度梯度的方向是指向温度().A,升拓方向C、不变方向28.稳态导热是指(A)。A、温度不防时间变化C,品位值在各点相同B、降低方向。、趋于零方向B、温度不随空间变化D、温度不强!时间和空间变化29.下列哪种情况下，内燃机汽t1.内的温度场不会劭时间发生变化(D.A.内燃机启动过程B、内燃机停机过程31.32.33.343S.36.37.38.39.40.41.C.内燃机变工况运行傅里叶定律中的负号衣示（D、内燃机定速运行A、际热量为负值B、热设传递方向与温度悌度方向相同C.热Ift传递方向与温度梯度方向相反D、剧度低为负值下列物质
8、：水、水蒸气、冰中，导热系数大小的排列顺序为（B）.A、水蒸气水冰B、冰水水然气C、水水蒸气冰常温下,下列物质：银、纯钢、黄铜中，导热系数大小的排列顺序为黄铜银B、银纯铜黄铜C,银黄铜纯铜常温下，下列物质：湿红砖、干红砖、水中，导热系数大小的排列顺序为（B）。A、濯红砧干红破水B、湿红或水干红破C,水混红时干红时对于稳态导热问题定价条件中一定没有（D）.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,初始条件对于非稳态导热问遨,必须给出的定解条件足（D）.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.初始条件以下几种边界条件中.属于第二类边界条件的是（BKA、已知固体壁面
9、处的溺度8、已知固体鸵面处的热流密度C、已知固体壁面层因流体的温度D、已知固体壁向周围流体与固体壁K1.1.之间的表面传热系数若固体壁面为绝热边界，则该固体导热的边界条件是（B）.A、第一类边界条件B、第一:类边界条件C、第三类边界条件D.不存在A）.8、层流和湍流D.内部流动和外部流动B）.B、层流和渊流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C、沸的换热和凝结换热根据流体流态的不同，对流传热分为.A、速度边界层和热边界层内有较大的速度梯度和湿度梯度B.逑度边界层外流体的流动可看作是理想流体的流动C,热边界层外流体的流动可看作是等温流动D、液体流过囿体灰面同一位置处，形成的速度
10、边界层和热边界层的厚度相同45 .关于层流边界层和湍流边界层，以下说法错误的是（C）。A、层流边界层内的热量传递方式主要是导热B、层液底层的热J1.t传递方式主要是导热C、层流底层的热埴传递方式主要是对流D.湍流核心区的热量传递方式主要是对流46 .流体在一般光滑管内流动时，临界址诺数为（A）.A、2300B.510sC、2X1047 .流体在等壁港管内层流流动时,热入口段的平均努塞尔特数要（C充分发展段.A,低于B,等于D、无法比较48 .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（热流条件卜的换热强度。A、低于B,等于C,高于D,无法比较49 .流体流过短管进行
11、对流换热时，入口效应的修正系数（A）。A,大于1B、等于1C、小于1D、等于050 .流体横掠单管对流换热时,绕流脱体点的位置与（D）有关.A,单管的外径B、来流的速度C、流体的拈度D、雷诺数值二间钥B（35）1 .基于状态参数温度，回答以下问即： 1）什么是热力学第等定律？ 2）热力学温度和热力学摄氏温度之间有什么关系？（写出二拧的关系式）答：（1）如果两个物体中的每一个都分别与第二.个物体处于热平衡,则这两个物体彼此也必处于热平衡， 2）关系为t=T273.15C.2 .基于可逆过程,M答以下问题： 1）什么是可逆过程？ 2）如何实现可逆过程？答：（1）可逆过程：是指如1果系统完成某一过程
12、之后再沿着原路逆行,恢复到原来的状态，外界也K1.之I可包到原来的状态的过程. 2）可逆过程实现的条件：可逆过程是无耗散的准平衡过程。3 .基于膨胀功，技术功和流动动，回答以卜问题：1）指出膨张功.技术功,流动功的区别和联系？2）写出流动功的计豫公式，说明流动动大小与过程特性有无关系？答：（1）膨胀功：是由于工质体枳的变化对外所做的功：技术功：是指工程技术上可以出接利用的功,包括宏观动能,宏观位能,轴功：流动功：推动工质流动而做的功称为流动功.膨胀功技术功，流动功的联系为：W=1.+（p,v,-/1.v1.）=%+；Ae：+z+（pv）（2）流动功的计算公式：%=小彩-PB=A（P其大小与过程
13、的特性无关.只与进出口的状态有关.4 .基于膨胀功,4功,技术功和流动功,回答以卜何题：1）指出膨胀功.轴功.技术功和流动功的区别和联系:（2）写出可逆过程中膨胀功，技术功的计算公式，答：（1膨张功；是由于工质体积的变化对外所做的功;技术功：是指工程技术上可以直接利用的功.包括宏观动能.宏观位旎,轴功：流动功：推动工质流动而做的功称为流动功。膨胀功,技术功,流动功的联系为:W=H；+(P2V2-p1)=w;+-t+z+(pv).（2可逆过程中膨胀功的计算公式：W=（Rv：技术功的计算公式：h1三-1.5 .基于热力系统的储存能,I可答以下向起：（1）什么是热力系统的储存能？2）热力系统的储存旎
14、包括就些能猿？等：（1）储存于热力系统的能后，称为热力系统的储存能.工程热力学涉及的热力系统的储存能主要有两类：类是取决于系统本身状态的热力学能，另-类是与系统的宏观运动动能和与系统在电力场中所处的位置有关的宏观位能，6 .基于开口系统稳定流动能量方程式,回答以下问题，（1写出开口系统棺定流动能信方程式的表达式，说明式中各业的含义。（2）指出方程式中比结的定义和物理意义o答：（1）开口系统稳定流动的能Ift方程式为：q=ft+g+/z+卬一式中各量含义：q为工质与外界交换的热JkM为工质进出11增的变化.为工质宏观动能的变化,gz为工场宏观位能的变化明系统对外所作轴功.（2）比烯的定义：h-u
15、*pv,物理意义；表示单位质疑工旗沿流动方向向前传通的总能玳中取决于热力状态的那部分能比。7 .基于热力学第一定律,回答以下问题：1）什么是热力学第一定律？2）写出开口系统稳定流动能量方程式的表达式。答：（1）热力学第一定律可表述为：在热能和机械能的相互转换过程中旎的总量保持不变.（2开1.1.系统枪定流动能At方程式为：4=A+；Ac；+g+H,.8 .基于热力学第二定律,回答以卜何题：（1）什么是热力学第二定律的克劳修斯表述？写出两个与热力学第：定律等价的数学衣达式。答：（1克劳修斯表述：不可能将热从低温物体传至高M物体而不引起其他变化。（2）与热力学第二定律等价的数学表达式：1）克劳修斯
16、枳分式：用于别断一个循环是否可能，是否可逆,式中等号用于可逆循环，不等号用于不可逆循环，2孤立系统场增原理:dSz,=d51.,0.孤立系统格增原理指出孤立系统的埔只能增大,或若不变.绝不能减小.孤立系统的懒增完全由熠产组成，式中等号用于可逆过程，不等号用于不可逆过程,3）过程埔变的计算式：53半，用于判断过程能否进行，是否Ur逆，等号为可逆过程，不等号为不可逆过程.（以上等价数学表达式写出2个即可9 .基于热力学弟：定律，回答以下问题：（1）什么是热力学第二定律的开尔文-普朗特表述？（2）写H1.两个与热力学第二定律等价的数学发达式.答：（1）开尔文-普朗克表述：不可能从单一热源取热，使之全
17、部转变为功而不产生其他影札（2）与热力学第二定律等价的教学衣达式：1）克劳修斯枳分式：，半O用于利断一个循环是否可能，是否可逆,式中等号用于可逆循环，不等号用于不可逆循环，2孤立系统博增原理:dSz,=d20孤立系统焰地原理指出孤立系统的熠只能增大,或者不变绝不能减小“孤立系统的辘增完全由册产组成，式中等号用于可逆过程，不等号用于不可逆过程，3）过程嫡变的计算式：5zJ：半，用于判断过程能否进行,是否可逆,等号为可逆过程,不等号为不可逆过程.（以上等价数学表达式写出2个即可10 .基于第一类水动机和第：类永动机，回答以下间题：（1）什么是第一类永动机？什么是第二类永动机？（2第一类永动机和第二
18、类永动机分别违反了热力学第几定津？答：（1第一类永动机：是指不花费代价就能够产生功的机港.第二类永动机：是指能够从单热海取热并使之完全变为功的机器，（3第类水动机违反了热力学第定律，第：类永动机不违反热力学第一定律,但却违反了热力学第二定律.11 .基于湿空气，何等以下问时：1）什么是饱和湿空气？什么是未饱和湿空气？2）如何将未施和湿空气转变为饱和海空气？答：（1）饱和海空气：是由干空气和干饱和水蒸气组成的空气,不饱和湿空气：是由干空气和过热水蒸气组成的空气.（2）将未饱和湿空气转变为饱和湿空气的方法有两种：方法1：湿空气温度了一定时,增加水蒸气分压力久=Pun.=幺（7），方法2：保护水蒸气
19、含Iftp,不变，降低湿空气温度r=/（%）.12 .基于湿空气的湿度表示,回答以下问起：1）什么是相对湿僮？什么是含湿Jft?2）写出湿空气的分王力，相对理度和含湿量之间的相互关系，答：（1）相对湿衣：湿空气的绝对湿度6与同淑度下湿空气的最大绝对湿度p,之比称为湿空气的相对温度，即：（P=1.含湿砒：在湿空气中，与总位旗吊干空气共存的水蒸气的质亿1.ft称为湿空气的含湿fit.2）水蒸气分压力，相对湿度，含湿垃的关系为：d=0.622=0.622p-PvP-PP1.13 .基于朗肯斯环，回答以下问遨： 1）说明朗有循环的坛本系统殂成. 2）指出在每个设招中完成的热力过程，答：（1）朗将循环的
20、基本系统组成：帆炉,汽轮机.冷凝湍.给水泵. 2）锅炉中：未饱和水定压加热成为过热水蒸气过程：汽轮机中；过热水蒸汽在汽轮机中可逆绝热膨胀对外作功至冷凝压力过程：冷凝器中：湿蒸气可逆定压放抗冷凝为饱和水过程；给水泵中：饱和水在凝结水泵中可逆绝热被乐缩过程.14 .基于朗肖衢环，回等以下问遨：1）写出朗冷砧环热效率的计笄公式？在明计循环基础上，改进循环，如果用再热循环，回热循环等，15 .基于博里叶定律.【可答以下问题：1）写出傅里叶定律表达式的般数学去达式和适用条件.（2）仰里叶定律中的负号具有什么含义？答：（1）博里叶定律的表达形式用向Ift式表示：热波敢为：=-4-M.或用热流密度cn表示为
21、：9三-H.适用条件：各向同性物体.n（2）负号含义：说明导热热流后的方向与温度梯度的方向共线反向，温度梯度的方向为沿着等温面的法线方向，并指向温度升高的方向，热流最的方向为温度降落的方向，16 .基于导热系数，回答以下问题：（1）什么是导热系数,写出导热系数的定义式：（2）为什么说导电性能良好的导体，其导热性能也好？答：（1）导热系数是朔体的热物性参数，反映了物体导热能力的大小，其定义式为：（2）因为9体的导电机理和导热机再是相同的，都是依样:臼由电子的移动进行的传递,所以导电性能好的导体导热戏能也好.17 .耗于导热微分方理，回答以下问鹿：1）写出宜用坐标系卜，非柳态，常物性，有内热源的导
22、热微分方程形式（2）指出导热微分方程式中导温系数的定义式和物理意义.答：（1）导热微分方程形式；M=“（号+）；（2）注温系数；“=卫，其物理意义为:材料传播温度变化能力大小的指标.PC18 .基于导热问题的数学描述,I可答以下向超：1）指出一个具体导热问题的完整数学描述应包括哪些方面？（2）指出导热问时的单值性条件包括哪些方面？答：G一个具体导热问应的完整数学描述包括：导热微分方程和相应的总值性条件.2）单值性条件包括4个方面：几何条件，物理条件，时间条件和边界条件。19 .基于导热问题的边界条件.回答以下何越？1）什么是导热同胞的边界条件？它包括嘶几类边界条件？2）如何将第类边界条件转变为
23、第一类边界条件？答；（1）边界条件说明了导热物体边界上的热状态以及与周围环境之间的相互作用。边界条件包括三类,分别是第一类边界条件,第二类边界条件和第三类边界条件.（2）当表面传热系数的数值趋于无穷大时，可以将第:类边界条件转换为第一类边界条件.20 .茶干对流换热的理论基础，回答以下问题； 1）指出影响对流换热的因泰有哪些？ 2）分析在相同的流动和换热壁面条件下.体枳热容PCP大的流体.表面传热系数是大还是小？答：（1）影响时流换热的因素主要有五个方面：流动的起因（自然对流或强迫对流，流动的状态（层淹和湍流）,流体有无相变.流体的物理性防（如：p,.葭c,a%）,换热表面的几何因素. 2）底
24、反映单位体枳流体热容量的大小，在相I可的流动和换热壁面条件下，数值愈大，通过对流转移的热量愈多,对流换热愈强剧.21 .基于对流换热的理论基础,I可答以下问咫：1）指出影响对流换热的因素有哪些？2）分析在相同的流动和换热壁面条件F导热系数入大的流体,表面传热系数足大还是小。答：（1）影响对液换热的因素有：流动的起因（自然对流或强迫对流）.流动的状态（层流和湍流，流体有无相变，流体的物理性质（如：p.M.c.等），换热表面的几何因素.（2）导热系数卜愈大的流体.导热热阻愈小，对流换热愈强烈.22 .基于对流换热的数学描述，I可答以下同咫：1）指出时流换热的数学描述包括哪些方面？2）对流换热的边界
25、条件和导热向起的边界条件有何不同？答：（1时流换热的数学描述包括对流换热的微分方程组和单值性条件.（2）对流换热的边界条件包括第,类边界条件和笫：类边界条件，没有第三类边界条件，呼热问感的第三类边界条件相当于对流换热的换热方程式。23 .基于对流换热的微分方程趾I可答以下向超： 1）说明对流换热微分方程组由哪几个方程组成？ 2）它们各自导出的理论依据是什么？答：（1）对流换热的微分方程组包括：连续性方程,动量微分方程.能肽微分方程. 2）它们各自导出的理论依据是：1连续性方程：根据微元体的侦t*守恒导出；2）动量微分方程：根据微元体的动相守忸导出：3）能量:微分方程，根据微元体的质琏守忸导出。
26、24 .基于边界层理论,回答以下问题：1）什么是流动边界层？什么是热边界层？2）说明边界层的特点有哪些？答：（1）流动边界层：是流体流过固体表面时.存在着较大的速度梯度,粘性力起主要作用的流体薄层.热边界层：是液体通过与之沿度不同的囿体衣面对，存在着较大的潮度梯度，发生然做交换的流体薄层.流场划分为边界层区和主流区：3）根据流动状态，边界层分为层流边界层和湖流边界层.湍流边界层分为层流底层，缓冲层与湍流核心三层。4）在层流边界层与层流底层，垂在于般面方向的热眼传递主要冬导热，湍流边界层的主要热阻在层流底层。25 .基于毕涯教Bi和努塞尔特数Nu.回答以下问题:1）写出毕源数Bi的定义式和物理意
27、义;（2）笃出努谢尔特数Nn的定义式及物理意义.答：（1）毕海数的定义式加=史，物理意义为：物体内部的导热热阻6/2与边界处的对波换热热阻1/力之比.2）髡塞尔特数的定义式M/物理意义为：表征液体在壁面外法线方向I的平均无量纲温位梯度.其大小反映时流换热的用第一26 .努塞尔特数N和辛沏数省的表达式的形式完全相同，.并有何区别？答：努谢尔特数M，与毕混数出的友达形式完全相同，但具有不同的物理意义.（1）毕渥数即表示在第三类边界条件下的固体牛热热阻与边界处的对流换热热阻之比，衣达式中的表面传热系数由第三类边界条件确定，导热系数是固体的导热系数，特征长度是反映固体导热温度场几何特征的尺度.12努谢
28、尔特数N“反映/对浓换热的强弱.表达式中的表面传热系数是待定参数.导热系数是流体的导热系数，特征长度是反映时流换热固体表面几何特征的尺度.27 .基于傅里叶数FO和普朗特数Pr,回答以下何超；1）写出傅里叶数尸。的定义式及物理意义.（2）写出普朗特效Pr的定义式及物理意义，答：1）傅里叶数定义式收7空.物理意义为：分子为从非稳态导热过程开始到r时刻写H1.雷诺数Re的定义式及物理意义，（2）写H；格拉晓夫数的定义式及物理意义.答：（1）雷诺数的定义式Re=刈,物理意义为：表征流体粘性力与惯性力的相对大小.VRe越大.怪性力的影响越大，根据Re数的大小可以列阍流态.（2）Gr=固丝弦，物理意义为
29、：浮升力与拈性力的相对大小，反映门然为液的强弱。Gr越V大，浮升力的相对作用越大，自然对流理演。29 .基于相似原理,回答以卜问题；（1）相似原理的全部理论包括几个定理？（2）描述相似绿埋的主要内容.答：（1）相似原理的全部理论包括三个定理，分别是和似第一定理,相似第二定理和相似第三定理.（2相似第一定理：彼此相似的现象,必定具有相同的同名准数的数相:相似第二定理：所有相似的物理现象的解必定Ur用同一个特征数关系式描述：相似第三定理；凡同类现象，若同名已定特征数相等,且单值性条件相似.僚么这两个现象一定相似.30 .基于黑体的定义和基本定律.I可答以下向8S：（1什么是黑体？（2）黑体辅射的基
30、本规律有哪些方面？答：（1黑体：是一种辐射换热的埋患物体.在所有的物体中，同温度下，黑体向外发射辎射能盘的能力最强。同时，黑体能将投射到其表面的辎射能求全部吸收，（2）黑体辐射的基本定Fit主要有四个：分别是普朗克定律，斯狄藩-玻尔兹曼定律，维恩位移定律和兰贝特定律.31 .F实际物体的辎射特性，回答以下问时：（1）实际物体的辅射特性包括哪些方面？（2）描述实际物体的粗射特性分别用哪些参数表示？答：（1）实际物体的射特性包括：发射特性和吸收特性，（2）反映发射特性的物理量主要有：发射率，光i普发射率和定向发射率：反映吸收特性的物理fit主要有：吸收比光谱吸收比.32 .基于灰体的概念，回答以下
31、问题：（1）什么是灰体？（2）什么是基尔霍夫定律？基于灰体写出基尔霍夫定律的推论式.答：（1）灰体是辎射特性与波长无关的物体，既是=%,=,0（2）基尔布夫定律可描述为：任何一个湖度为T的物体在0.方向上的光谱吸收比,等于谈物体在相同温度，相同方向，和同波氏下的光讷发射率.对灰体，47=e33 .驻于角系数的概念和性质，回答以下同时：（1）什么是角系数？（2角系数有哪些性质？答：（1）角系数：表面1对去面2的角系数表示为在表面1所发射的全部辎射德地中投射到表面2上的份额，表示为Xu.（2）角系数的性质主要有四个方面:非自见面的非自见性,相对性.完整性和可加性.34 .基于辐射换热的热阻，I可答
32、以下何时：（1）指出组成猫射换热网络的热阻有哪两类？如何表示？（2）当物体表面为黑体时,其热阴如何表示？答：（1组成掘射换热网络的热阻有：表面辐射热阻和空间辐射热班,表面辐射热阻为I-,空间辐射热组为一.eAAXe（2）当辐射表面为黑体时,/7=1,其表面幅射热阻上=（）,只有空间幅射热见一!一AAY.,1*有效辄时法35 .考察一漫射灰体表面.如图所示，回答以下表h1）指出与此漫灰表而彳I关的辐射能状行哪些？2）写出行效辎射，衣面净辎射换热量的去达式，答：（1）与此漫射灰体表面有关的辐射能Ift有：投入辐射G吸收辐射aG.反射辐pG辎射力E=cEb疗效辐射J,以及衣面的辗射换热破q.2）有效
33、辐射J=E+pG,表面的净辐射换热Jk三.计算题（12）工程热力学部分1.2kg空气经过定温膨胀的可逆过程,从初态压力为p=9.807bar.b=300。C膨胀到终态容积为初态容积的5倍.试计算:（1）空气的终态参数：（2）对外界所作的膨胀功和交换的热壮：3）热力学能，培和礴的变化fit.设空气的CP-IQ04kJgK）,R=0.287kJ（kgK）,K=1.4,解；（1）取空气为热力系统，对可逆定温过程1-2,由参数间的相互关系得：P-,=P1-=9.807X-=1.961bar.v15O.2S7xIO5x(2733OO)9.807IO5由理想气体状愈方程式得:=0.1677kgm,V,=5
34、v1.=O.8385mkg定温过程：T1=T,=573K2)气体时外所作的功及交换的热状；WT=0r=In匕=9.807IO5(20.1677)1.n5=529.4U匕.压缩过程中气体与温度为20IC的空气发生热交换，试确定：1)压缩过程中气体的放热量是多少？2)斑压缩1kg气体时的燧产是多少？耨：(1)根据热力学第一定律.气体的而放板!/Q=AU+W=6()-200=-14)U/kg(2)由于压缩工程中气体放热，相对于环境而言，环境吸热,吸收的热量为140kJkg.因此环境的燧变为：140Swr=-=0.478kJ(kgK)选取气缸中的气体和环境为热力系统，此系统为孤立系统，孤立系统的燃变为
35、：S.=St=S,+S,=-0.274+0.478=0.204kJ(kgK)即年压缩1kg气体的熠产为0.204kd(kgK).3.空气核定地流过压气机，从压力pi0.1MPa,匕-17也被绝热压缩到应0.42,如忽略进、出口动能和位能的变化，压缩过程中所耗轴功为180kJ*g,.环境温度为17C,试计算：1)空气的山11温度是多少?2)1kg空气在压缩过程中作功能力的损失。解：根据开口系统枪定流动的能景方程式:(=1.+-t+g+若忽略宏观动能宏观位能的变化且小缩过程为绝热过程,则“：H=-M=cr(r2-z1.)因此；/,=-1.=-17=162.1-cp1.5(2)空气在压缩过程中的端变
36、为：St=cr1.n-1.n-=1.OO51.n-O.287x1.n-=9.86Jkg-K)72900.1选取空气和环境为孤立系统,则孤立系统的雌塔为：5m,=S.=AS”+ASM=986+0=9.86J(kgK)因此空气在压缩过程中作功能力的损失为，I=TQSy=29()9.86=2859.4J/kg4.己知动力装置工作在温度为1650的高温热源和温度为15的环境热源之间，试计算:(1)循环的攒大效率是多少(2接(1)同，若动力装置对外做功为IKIO7kW则吸收和放出的热瓜分别是多少？(3若热机的实际热效率为40%,对外做功量不变，其做功能力的投夫是多少？解；(1按R诺循环工作，热效率最大,
37、K诺循环的热效率为：（2）又根据=%=1-Z1,可得QiZ%=100f)O(BO=1.1765XK)TkW=4.27xIO1.kJr,IJ10.85Qz=-=.1765IO7-1XIO7=1.765IO6kW=6.35IO9kJ/hr(3实际热效率为40%时，由”一旦，可得Q、丛1.=1。(队)=2.5x10*kW=910wU.hr,0.40Qi=Qt-VViff=2.5107-Ix1.O7=1.5XIO7kW=5.4IO,kJ/hr选取他立系统：热机+高温热源+低温热源+功海.根掘孤立系统雌增原理，热机完成一个循环后，孤立系统的燧变为：说-S+g+码+AS”-2+2+O+O=二1。-415x
38、1.0-T3000.52+52083.33=39082.81kW.KtfT17；1650+27315+273则作功能力的损失为：/-4“=(15+273)/39OK.81=1.126/10kW5.欲设计，热机，使之ffe从温度为973K的高温热源吸热2OOOkJ,并向温度为303K的冷源放热800kJ.试确定：(1)此循环能否实现？(2)若把此热机当作制冷机用，从冷源吸热800kJ,是否可能向热源放热20kJ?此时，至少需耗多少功？ft?：1)方法1：利用克劳修斯积分式来判断循环是否可行，f丝=4+2=理四+理M=485kJK0JTTtT2973K303K所以此循环能实现，且为不可逆循环。或方
39、法2：利用孤立系统燃增原理来判断循环是否可行，孤立系统由高温热源，低温热源，热机及功源组成,因此：A0a,h1.r*T1T2973K303K孤立系统的嫡是增加的，所以此循环可以实现.(2)若将此热机当作制冷机使用使其逆行.&然不可旎进行.也可借助与上述方法的任一种重新判断.若使制冷机能从冷源吸热800kJ,假设至少耗动Wnw,根据孤立系统埔增原理，5m=,Vh+,V1.+Sh+Vw=鼻+&+0+0=%3+必973K303K=0解得：WEm=I769U传热学部分6.有一炉墙，叶度为20cm,墙体材料的分热系数为,=1.3W(mK),为使散热损失不超过1500Wrn2,脍贴格外壁面加一层导热系数为
40、.2=O.1W(mK)的保温层.已知红合壁内、外两偏壁面温度分别为800C和50C.试确定保温层的厚度。解：通过复合平壁妥层平壁寻热的计算公式为：1.-r,MX)-5()6,B1.0.20.B1.-H-H-41.1.30.1为使散热损失不出过1500Wm2,即qV15(K)W；n?,代入(1)式，可求i34.6mm7.有锅炉用境由三层平壁组成，内层是厚度为60.23m,-0.63W(mK)的耐火粘土砖；外层是耳度为6=025m,2=0.56W(mK)的细层：两层中间填以厚度为a=0.1m=0.08W(mK)的珍珠岩材料.炉墙内刎与温度为M=52(C的烟气接枪，式衣面传热系数为h=35W(m2K),炉地外恻空气温度te20C,空气例表面传热系数h215W(m2K)试计算：(1)通过该炉坡单位面积的散热损失：(2)炉境内、外衣面涉度，以及层与层交界面的温度.fff：(I)该问题为多层平壁的传热同时，通过炉墙单位面积的故热损失：-230.9WZm2kf_520-22S,5、a1I0.23(T1.-(25%444%350.630.080.5615各层壁血分别为:/.=r.1.-If1.=52O-230.9=513.4,35同理有：tvi=429.1eC%=14O5C,J=37.40Co8 .锅炉炉墙外表面温度为800C,为减少其散热，在其外表
