1、工程热力学部分（共75分）一、名词解释（每题3分，共15分）：1、热源2、平衡状态3、熵产4、分压力5、循环热效率二、填空题（每空1分，共22分）1、气体常数由（ ）决定，与气体所处状态（ ）（填有关或无关）；2、温标是指（ ）；国际单位制采用（ ）作为基本温标；3、系统与外界传递热量的动力是（ ）；4、实现可逆过程的条件是 （ ）和（ ）；5、焓是状态参数，由（ ）和（ ）两部分组成；6、 热力学第二定律指出了热力过程进行的（ ），（ ），（ ）；7、卡诺循环由两个（ ）过程和两个（ ）过程组成；8、定温过程的多变指数是 （ ）；定压过程的多变指数是（ ）；9、可逆过程容积变化功表达式为（
2、），可逆过程技术功的表达式为（ ）；10、熵增加的过程（ ）（填一定或不一定）是吸热过程；11、热力系统与外界发生（ ）交换而引起的熵变化称为熵流；12、在水的定压汽化过程中，单位质量的水从（ ）状态到（ ）状态吸收的热量称为汽化潜热。三、计算题（共38分）1、（本题6分）长期放在室内的一个氧气瓶，体积为25L，压力表指示的瓶内氧气的表压为0.5MPa,室温为20，大气压力为0.1 MPa，求瓶内所存氧气的质量。其中氧气的摩尔质量为32g/mol。2、（本题6分）气体在某一过程中吸入热量12kJ，同时热力学能增加了20 kJ，该过程对外交换的功量是多少？是压缩过程还是膨胀过程？3、（本题12分
3、）请分别用克劳修斯积分不等式、卡诺定理、孤立系统熵增原理证明以下热力过程能否发生：热机工作于t1=267和t2=27之间，工质从高温热源吸收了1000kJ热量，对外做功480kJ。4、（本题14分）设气缸中有0.1kg二氧化碳，其压力为0.1MPa，温度为27。如进行一个可逆定压过程，气体对外作功3 kJ。设比热容为定值，求过程中气体热力学能和熵的变化，以及过程中气体吸收的热量。已知二氧化碳的气体常数为0.1889 kJ/kg.K，比定容热容为0.661 kJ/kg.K。传热学部分（共75分）一、 简答题（每题4分，共20分）1、导热系数、热扩散率a、对流换热表面传热系数h的单位各是什么？哪些
4、是物性参数? 哪些与过程有关？2、导热问题常见的三类边界条件是什么？3、写出Gr数的定义式及其物理含义。4、什么是黑体？黑体热辐射的三个基本定律是什么？5、写出对数平均温差的计算式，并说明各个符号的含义。二、简要分析题（每题5分，共20分）1、写出Nu数与Bi数的定义式，它们之间有什么区别？2、如图1所示的双层平壁中，导热系数1、2为定值，假设过程为稳态，试分析图1中、条温度分布曲线所对应的1和2的相对大小。图13、示意性地画出管内湍流流动时，局部对流表面传热系数hx的沿程变化规律，并进行简要说明。4、角系数有哪些性质？求出图2中半球面2对半圆底面1的角系 图2 数X2,1 。三、计算题（共3
5、5分）1、（本题10分）直径为2cm的钢球，比热为0.48kJ/(kgC)，密度为7753kg/m3，导热系数为33W/(mK)，置于对流换热系数为20W/(m2K)、温度为20C的空气中，计算该钢球从400C下降到200C时所用的时间（以秒为单位）。2、（本题10分）在边界层流动中，热边界层中的温度分布为：其中tf为流体外流的温度，tw为壁面的温度，d 为热边界层厚度，若流体的导热系数为0.03W/(m.K)，d / x=5.0/Rex1/2，当x =0.2m时的雷诺数为Rex = 102400，求当地（x =0.2m处）的对流换热系数hx及Nux数。3、（本题15分）两块平行放置平板的表面发射率均为0.8，温度分别为t1=527C及t2=27C，板间距远小于板的宽度和高度，s =5.6710-8 (W/m2K4)。计算：（1）板1、2之间的辐射换热量；（2）板1的自身辐射；（3）板1的投入辐射；（4）板1的有效辐射；（5）板1的反射辐射。【完】热工基础试卷 第5页 共4页
