2025年公用設(shè)備工程師考試(暖通空調(diào)、動(dòng)力專業(yè)基礎(chǔ))全真題庫(kù)及答案(廣東省)一、熱力學(xué)基礎(chǔ)1.某閉口系統(tǒng)經(jīng)歷一個(gè)可逆過(guò)程，初始狀態(tài)為p?=0.5MPa、V?=0.2m3，終態(tài)為p?=0.2MPa、V?=0.5m3，過(guò)程中系統(tǒng)與外界交換的熱量為Q=150kJ。已知該過(guò)程滿足pV?=常數(shù)，求該過(guò)程的功W及系統(tǒng)內(nèi)能變化ΔU。（空氣可視為理想氣體，R=287J/(kg·K)）答案：由pV?=常數(shù)可得n=ln(p?/p?)/ln(V?/V?)=ln(0.5/0.2)/ln(0.5/0.2)=1（等溫過(guò)程）。等溫過(guò)程功W=p?V?ln(V?/V?)=0.5×10?×0.2×ln(0.5/0.2)=10?×ln(2.5)≈10?×0.916≈91.6kJ。根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=Q-W=150-91.6=58.4kJ。2.下列關(guān)于熱力學(xué)第二定律的表述中，正確的是（）A.不可能從單一熱源吸熱并全部轉(zhuǎn)化為功B.熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳向高溫物體C.不可逆過(guò)程的熵變一定大于零D.所有熱力循環(huán)的熱效率都小于1答案：B。選項(xiàng)A錯(cuò)誤，因?yàn)槔硐霘怏w等溫膨脹可從單一熱源吸熱全部轉(zhuǎn)化為功，但會(huì)引起其他變化；選項(xiàng)C錯(cuò)誤，不可逆過(guò)程的熵產(chǎn)大于零，但系統(tǒng)熵變可能因與外界換熱而變化；選項(xiàng)D錯(cuò)誤，逆循環(huán)（如制冷循環(huán)）熱效率（COP）可大于1；選項(xiàng)B符合克勞修斯表述。3.某理想氣體經(jīng)歷等壓加熱過(guò)程，溫度從T?=300K升至T?=500K，比熱容c?=1.005kJ/(kg·K)，c?=0.718kJ/(kg·K)，求單位質(zhì)量氣體的吸熱量q、內(nèi)能變化Δu及對(duì)外做功w。答案：等壓過(guò)程q=c?(T?-T?)=1.005×(500-300)=201kJ/kg；Δu=c?(T?-T?)=0.718×200=143.6kJ/kg；由熱力學(xué)第一定律q=Δu+w，故w=q-Δu=201-143.6=57.4kJ/kg（或w=R(T?-T?)=(c?-c?)(T?-T?)=0.287×200=57.4kJ/kg，結(jié)果一致）。二、傳熱學(xué)基礎(chǔ)4.一厚度δ=50mm的平壁，兩側(cè)溫度分別為t?=100℃、t?=20℃，平壁材料的導(dǎo)熱系數(shù)λ=45W/(m·K)，求單位面積的導(dǎo)熱量q及平壁內(nèi)的溫度梯度dT/dx。答案：q=λ(t?-t?)/δ=45×(100-20)/0.05=45×80/0.05=72000W/m2=72kW/m2；溫度梯度dT/dx=-(t?-t?)/δ=-80/0.05=-1600K/m（負(fù)號(hào)表示溫度沿x增加方向降低）。5.下列關(guān)于對(duì)流換熱的描述中，錯(cuò)誤的是（）A.自然對(duì)流的流速由流體內(nèi)部密度差驅(qū)動(dòng)B.強(qiáng)制對(duì)流的換熱系數(shù)通常大于自然對(duì)流C.湍流流動(dòng)的對(duì)流換熱系數(shù)小于層流D.流體相變（如沸騰、凝結(jié)）時(shí)的換熱系數(shù)遠(yuǎn)大于單相流動(dòng)答案：C。湍流流動(dòng)因流體微團(tuán)混合劇烈，換熱系數(shù)通常大于層流，故C錯(cuò)誤。6.某換熱器中，熱水以0.5kg/s的流量從90℃冷卻到50℃，冷水以1.0kg/s的流量從20℃加熱到40℃，水的比熱容c=4.186kJ/(kg·K)，求換熱器的換熱量Q及對(duì)數(shù)平均溫差ΔT?（逆流布置）。答案：換熱量Q=q??c(t?'-t?'')=0.5×4.186×(90-50)=0.5×4.186×40=83.72kW（或Q=q??c(t?''-t?')=1.0×4.186×(40-20)=83.72kW，結(jié)果一致）。逆流時(shí)，ΔT?=t?'-t?''=90-40=50℃，ΔT?=t?''-t?'=50-20=30℃，ΔT?=(ΔT?-ΔT?)/ln(ΔT?/ΔT?)=(50-30)/ln(50/30)=20/ln(1.6667)≈20/0.5108≈39.16℃。三、流體力學(xué)基礎(chǔ)7.某水平放置的圓管，內(nèi)徑d=50mm，管內(nèi)水流速度v=2m/s，水的密度ρ=1000kg/m3，動(dòng)力粘度μ=1.0×10?3Pa·s，判斷管內(nèi)流動(dòng)狀態(tài)（層流或湍流），并計(jì)算沿程阻力系數(shù)λ（若為湍流，采用布拉修斯公式λ=0.3164/Re?·2?）。答案：雷諾數(shù)Re=vdρ/μ=2×0.05×1000/(1.0×10?3)=100000（>4000，湍流）。λ=0.3164/Re?·2?=0.3164/(10?)?·2?=0.3164/10=0.03164。8.如圖所示（假設(shè)為串聯(lián)管道：管1長(zhǎng)L?=100m，d?=0.1m，λ?=0.02；管2長(zhǎng)L?=200m，d?=0.05m，λ?=0.03），總流量Q=0.01m3/s，求總水頭損失h_f。（提示：串聯(lián)管道流量相等，總水頭損失為各段之和）答案：管1流速v?=4Q/(πd?2)=4×0.01/(π×0.12)=1.273m/s，h_f1=λ?(L?/d?)(v?2/(2g))=0.02×(100/0.1)×(1.2732/19.62)=0.02×1000×(1.621/19.62)=0.02×1000×0.0826≈16.52m。管2流速v?=4Q/(πd?2)=4×0.01/(π×0.052)=5.093m/s，h_f2=λ?(L?/d?)(v?2/(2g))=0.03×(200/0.05)×(5.0932/19.62)=0.03×4000×(25.94/19.62)=0.03×4000×1.322≈158.64m?？偹^損失h_f=h_f1+h_f2=16.52+158.64≈175.16m。9.下列關(guān)于流體靜力學(xué)的說(shuō)法中，正確的是（）A.靜止流體中任意點(diǎn)的壓強(qiáng)僅與深度有關(guān)B.連通器中同一水平面上的壓強(qiáng)一定相等C.絕對(duì)壓強(qiáng)=相對(duì)壓強(qiáng)+當(dāng)?shù)卮髿鈮篋.真空度=當(dāng)?shù)卮髿鈮?絕對(duì)壓強(qiáng)答案：D。選項(xiàng)A錯(cuò)誤，壓強(qiáng)與流體密度和深度有關(guān)；選項(xiàng)B錯(cuò)誤，連通器中只有同種連續(xù)流體的同一水平面壓強(qiáng)才相等；選項(xiàng)C錯(cuò)誤，絕對(duì)壓強(qiáng)=相對(duì)壓強(qiáng)+當(dāng)?shù)卮髿鈮海ó?dāng)相對(duì)壓強(qiáng)為表壓時(shí)）；選項(xiàng)D正確，真空度是絕對(duì)壓強(qiáng)低于大氣壓的部分，故D正確。四、熱工測(cè)量及儀表10.用分度號(hào)為K的熱電偶測(cè)量某爐溫，冷端溫度t?=25℃，測(cè)得熱電勢(shì)E(t,t?)=33.29mV，查K型熱電偶分度表：E(800℃,0℃)=33.27mV，E(25℃,0℃)=1.00mV，求實(shí)際爐溫t。答案：根據(jù)中間溫度定律，E(t,0℃)=E(t,t?)+E(t?,0℃)=33.29+1.00=34.29mV。查分度表，E(820℃,0℃)=34.10mV，E(830℃,0℃)=34.51mV，34.29mV介于820℃和830℃之間。線性插值：(34.29-34.10)/(34.51-34.10)=0.19/0.41≈0.463，故t=820+0.463×10≈824.6℃。11.某壓力測(cè)量系統(tǒng)中，壓力表量程為0~1.6MPa，精度等級(jí)1.5級(jí)，求最大絕對(duì)誤差及測(cè)量500kPa時(shí)的相對(duì)誤差。答案：最大絕對(duì)誤差Δ=量程×精度等級(jí)%=1.6×1.5%=0.024MPa=24kPa。測(cè)量500kPa時(shí)，相對(duì)誤差δ=Δ/測(cè)量值×100%=24/500×100%=4.8%。12.下列關(guān)于流量測(cè)量?jī)x表的描述中，正確的是（）A.孔板流量計(jì)的壓損較小，適用于大管徑B.渦輪流量計(jì)適用于清潔液體的高精度測(cè)量C.超聲波流量計(jì)不能測(cè)量氣體流量D.轉(zhuǎn)子流量計(jì)的刻度與流體密度無(wú)關(guān)答案：B。選項(xiàng)A錯(cuò)誤，孔板壓損大；選項(xiàng)C錯(cuò)誤，超聲波流量計(jì)可測(cè)氣體；選項(xiàng)D錯(cuò)誤，轉(zhuǎn)子流量計(jì)刻度需根據(jù)流體密度修正；選項(xiàng)B正確，渦輪流量計(jì)精度高，適用于清潔流體。五、暖通空調(diào)基礎(chǔ)13.某房間夏季空調(diào)設(shè)計(jì)參數(shù)：室內(nèi)溫度t_n=26℃，相對(duì)濕度φ_n=60%，室外空氣狀態(tài)t_w=35℃，φ_w=70%，房間顯熱負(fù)荷Q_x=15kW，潛熱負(fù)荷Q_q=5kW，求送風(fēng)量G及送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)溫度t_s（空氣密度ρ=1.2kg/m3，比熱容c=1.005kJ/(kg·K)）。答案：總熱負(fù)荷Q=Q_x+Q_q=20kW。顯熱比ε=Q_x/Q=15/20=0.75。查焓濕圖，室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn)焓h_n≈55kJ/kg，室外狀態(tài)點(diǎn)焓h_w≈90kJ/kg（具體數(shù)值需查表，此處假設(shè)）。送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)焓h_s=h_n-Q/(G×1000)，但更簡(jiǎn)便的方法是利用顯熱公式Q_x=G×c×(t_n-t_s)，故G=Q_x/[c×(t_n-t_s)]。同時(shí)，潛熱Q_q=G×(d_n-d_s)×2501（2501為汽化潛熱kJ/kg），但本題可先求送風(fēng)量：G=Q_x/[c×(t_n-t_s)]，但需確定t_s。通常送風(fēng)溫差Δt=t_n-t_s=5~8℃，假設(shè)Δt=6℃，則t_s=26-6=20℃，G=15/[1.005×6]≈2.49kg/s≈2.49/1.2≈2.08m3/s。14.下列關(guān)于通風(fēng)系統(tǒng)的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是（）A.自然通風(fēng)依靠室內(nèi)外溫差和高度差形成的熱壓B.機(jī)械通風(fēng)可分為全面通風(fēng)和局部通風(fēng)C.排風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速應(yīng)大于進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)D.通風(fēng)管道的沿程阻力與流速的平方成正比答案：C。排風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速通常與進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)相近，或根據(jù)具體情況確定，無(wú)必然大小關(guān)系，故C錯(cuò)誤。六、動(dòng)力工程基礎(chǔ)15.某蒸汽鍋爐額定蒸發(fā)量D=10t/h，蒸汽壓力p=1.2MPa（飽和蒸汽），給水溫度t_g=80℃，鍋爐效率η=85%，燃料低位發(fā)熱量Q_net=25000kJ/kg，求燃料消耗量B。（飽和蒸汽焓h_q=2785kJ/kg，給水焓h_g=335kJ/kg）答案：鍋爐有效吸熱量Q=D×(h_q-h_g)=10×1000×(2785-335)=10?×2450=24.5×10?kJ/h。燃料消耗量B=Q/(η×Q_net)=24.5×10?/(0.85×25000)=24.5×10?/21250≈1153kg/h≈1.153t/h。16.下列關(guān)于燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)的描述中，正確的是（）A.布雷頓循環(huán)由等壓加熱、等熵膨脹、等壓放熱