工程熱力學(xué)機械工業(yè)考試題及答案

一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.系統(tǒng)與外界之間既有能量交換又有物質(zhì)交換的系統(tǒng)稱為（）A.閉口系統(tǒng)B.開口系統(tǒng)C.絕熱系統(tǒng)D.孤立系統(tǒng)2.熱力學(xué)第零定律是關(guān)于（）的規(guī)律。A.能量轉(zhuǎn)換B.熱平衡C.熵增加D.能量守恒3.工質(zhì)的基本狀態(tài)參數(shù)不包括（）A.溫度B.壓力C.比體積D.熱量4.理想氣體的內(nèi)能是（）的單值函數(shù)。A.溫度B.壓力C.比體積D.熵5.1kg理想氣體的定容比熱容cv與定壓比熱容cp的關(guān)系是（）A.cv>cpB.cv<cpC.cv=cpD.不確定6.氣體在定壓過程中（）A.壓力不變B.溫度不變C.比體積不變D.熵不變7.卡諾循環(huán)的熱效率取決于（）A.高溫熱源溫度B.低溫熱源溫度C.高低溫熱源溫度D.工質(zhì)性質(zhì)8.熵是（）A.廣延參數(shù)B.強度參數(shù)C.過程量D.無法確定9.水蒸氣定壓發(fā)生過程中，飽和水和干飽和蒸汽之間的區(qū)域稱為（）A.未飽和水區(qū)B.濕蒸汽區(qū)C.過熱蒸汽區(qū)D.飽和蒸汽區(qū)10.不可逆循環(huán)的熵產(chǎn)（）A.大于0B.等于0C.小于0D.不確定答案：1.B2.B3.D4.A5.B6.A7.C8.A9.B10.A二、多項選擇題（每題2分，共20分）1.下列屬于狀態(tài)參數(shù)的有（）A.內(nèi)能B.焓C.功D.熱量E.熵2.理想氣體的內(nèi)能與（）有關(guān)。A.溫度B.壓力C.比體積D.物質(zhì)的量E.化學(xué)組成3.氣體的熱力過程有（）A.定容過程B.定壓過程C.定溫過程D.絕熱過程E.多變過程4.提高朗肯循環(huán)熱效率的途徑有（）A.提高初溫B.提高初壓C.降低排汽壓力D.采用再熱循環(huán)E.采用回熱循環(huán)5.下列關(guān)于熵的說法正確的有（）A.熵是狀態(tài)參數(shù)B.熵變表示過程的不可逆性C.絕熱過程熵不變D.孤立系統(tǒng)熵永不減少E.熵的單位是J/(kg·K)6.水蒸氣的狀態(tài)參數(shù)有（）A.壓力B.溫度C.比體積D.干度E.焓7.熱機循環(huán)包括（）A.卡諾循環(huán)B.朗肯循環(huán)C.奧托循環(huán)D.狄塞爾循環(huán)E.布雷頓循環(huán)8.下列屬于不可逆因素的有（）A.摩擦B.散熱C.自由膨脹D.有溫差的傳熱E.混合9.理想氣體的比熱容與（）有關(guān)。A.氣體種類B.溫度C.壓力D.比體積E.過程10.實際氣體與理想氣體的區(qū)別在于（）A.分子間有作用力B.分子有體積C.狀態(tài)方程不同D.內(nèi)能與溫度無關(guān)E.比熱容為常數(shù)答案：1.ABE2.AD3.ABCDE4.ABCDE5.ADE6.ABCDE7.ABCDE8.ABCDE9.ABE10.ABC三、判斷題（每題2分，共20分）1.閉口系統(tǒng)與外界沒有物質(zhì)交換，所以其質(zhì)量始終保持不變。（）2.溫度不同的兩個物體達到熱平衡時，它們的溫度相等。（）3.理想氣體的比體積與壓力成反比，與溫度成正比。（）4.定容過程中，氣體吸收的熱量全部用于增加內(nèi)能。（）5.卡諾循環(huán)是由兩個定溫過程和兩個絕熱過程組成的。（）6.熵增加的過程一定是不可逆過程。（）7.水蒸氣的汽化潛熱隨著壓力的升高而增大。（）8.提高蒸汽動力循環(huán)的初溫可以提高循環(huán)熱效率。（）9.理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，與壓力和比體積無關(guān)。（）10.絕熱過程一定是定熵過程。（）答案：1.√2.√3.√4.√5.√6.×7.×8.√9.√10.×四、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述熱力學(xué)第一定律的實質(zhì)。答案：能量守恒與轉(zhuǎn)換定律在熱現(xiàn)象中的應(yīng)用，表明能量既不能被創(chuàng)造也不能被消滅，只是從一種形式轉(zhuǎn)換為另一種形式，在轉(zhuǎn)換過程中能量總量保持不變。2.什么是理想氣體？答案：理想氣體是一種假想氣體，其分子間無相互作用力，分子本身不占有體積，能嚴格遵循理想氣體狀態(tài)方程，實際中在低壓高溫下的氣體可近似視為理想氣體。3.簡述卡諾定理的內(nèi)容。答案：在相同高溫熱源和相同低溫熱源之間工作的一切可逆熱機，其熱效率都相等，與工質(zhì)的性質(zhì)無關(guān)；在相同高溫熱源和相同低溫熱源之間工作的一切不可逆熱機，其熱效率都小于可逆熱機的熱效率。4.簡述提高蒸汽動力循環(huán)熱效率的主要方法。答案：主要方法有提高初溫、初壓，降低排汽壓力，采用再熱循環(huán)和回熱循環(huán)等。提高初參數(shù)和降低排汽壓力可增大循環(huán)溫差，再熱和回熱能減少冷源損失，從而提高熱效率。五、討論題（每題5分，共20分）1.討論理想氣體和實際氣體在性質(zhì)上的主要差異及在工程中的應(yīng)用。答案：理想氣體分子無相互作用且無體積，嚴格遵循狀態(tài)方程；實際氣體分子有作用力和體積。在工程中，低壓高溫時可將實際氣體視為理想氣體簡化計算；高壓低溫時需考慮實際氣體特性，如制冷劑的壓縮制冷循環(huán)等。2.結(jié)合實際，談?wù)劅崃W(xué)第二定律對能源利用的啟示。答案：熱力學(xué)第二定律指出過程的方向性和不可逆性。啟示我們在能源利用中要盡量減少不可逆損失，如減少溫差傳熱、摩擦等。合理規(guī)劃能源轉(zhuǎn)換過程，提高能源利用率，開發(fā)高效節(jié)能技術(shù)，避免能源的無效耗散。3.分析蒸汽動力循環(huán)中再熱循環(huán)和回熱循環(huán)的作用及應(yīng)用場景。答案：再熱循環(huán)可提高蒸汽干度，減少汽輪機末級濕度，提高循環(huán)效率，用于大容量機組?；責嵫h(huán)利用抽汽加熱給水，減少冷源損失，提高效率，廣泛應(yīng)用于各類蒸汽動力裝置，能提高能源