2025年大學(xué)一年級(jí)（能源與動(dòng)力工程）工程熱力學(xué)基礎(chǔ)試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿(mǎn)分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（總共10題，每題3分，每題的選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，請(qǐng)將正確答案填寫(xiě)在題后的括號(hào)內(nèi)）1.工程熱力學(xué)中，工質(zhì)是指（）A.參與熱力過(guò)程的物質(zhì)B.各種氣體C.各種液體D.各種固體2.熱力學(xué)第零定律主要用于（）A.定義溫度B.推導(dǎo)熱力學(xué)第一定律C.推導(dǎo)熱力學(xué)第二定律D.確定系統(tǒng)內(nèi)能3.理想氣體的狀態(tài)方程為（）A.pV=mRTB.pV=nRTC.pV=RTD.pV=μRT4.定容比熱cv與定壓比熱cp的關(guān)系是（）A.cp=cv+RB.cp=cv-RC.cp=cvD.cp與cv無(wú)關(guān)5.可逆過(guò)程的特點(diǎn)是（）A.過(guò)程進(jìn)行無(wú)限緩慢，系統(tǒng)與外界隨時(shí)處于平衡B.沒(méi)有摩擦等耗散效應(yīng)C.A和B都對(duì)D.只有A對(duì)6.工質(zhì)經(jīng)歷一個(gè)不可逆循環(huán)后，其熵變（）A.大于零B.小于零C.等于零D.不確定7.卡諾循環(huán)的熱效率只與（）有關(guān)A.高溫?zé)嵩礈囟菳.低溫?zé)嵩礈囟菴.高、低溫?zé)嵩礈囟菵.循環(huán)過(guò)程的吸熱量8.下列哪種情況屬于動(dòng)力循環(huán)（）A.制冷循環(huán)B.制熱循環(huán)C.蒸汽動(dòng)力循環(huán)D.以上都是9.對(duì)于漸縮噴管，當(dāng)出口壓力小于臨界壓力時(shí)，氣體的流速（）A.小于當(dāng)?shù)匾羲貰.等于當(dāng)?shù)匾羲貱.大于當(dāng)?shù)匾羲貲.不確定10.濕空氣的含濕量是指（）A.1kg干空氣中所含的水蒸氣質(zhì)量B.1m3濕空氣中所含的水蒸氣質(zhì)量C.濕空氣的總質(zhì)量與干空氣質(zhì)量之比D.濕空氣的總質(zhì)量與水蒸氣質(zhì)量之比第II卷1.（10分）簡(jiǎn)述工程熱力學(xué)的研究對(duì)象和主要任務(wù)。2.（15分）說(shuō)明理想氣體內(nèi)能的特點(diǎn)，并推導(dǎo)其內(nèi)能變化的計(jì)算公式。閱讀以下材料，回答3-4題。材料：有一熱力系統(tǒng)，經(jīng)歷了一個(gè)由兩個(gè)定容過(guò)程和兩個(gè)定壓過(guò)程組成的循環(huán)。已知定容過(guò)程中壓力從p1變?yōu)閜2，定壓過(guò)程中體積從V1變?yōu)閂2。3.（20分）畫(huà)出該循環(huán)的p-V圖，并分析該循環(huán)的熱效率。4.（20分）若該循環(huán)在實(shí)際運(yùn)行中存在不可逆因素，如摩擦等，試分析對(duì)循環(huán)熱效率的影響。5.（15分）某蒸汽動(dòng)力循環(huán)，已知鍋爐入口水的焓為h1，出口水蒸氣的焓為h2，汽輪機(jī)出口乏汽的焓為h3，凝汽器出口凝結(jié)水的焓為h4。試計(jì)算該循環(huán)的熱效率，并說(shuō)明提高循環(huán)熱效率的途徑。答案：1.A2.A3.B4.A5.C6.C7.C8.C9.C10.A1.研究對(duì)象：熱能與機(jī)械能之間的相互轉(zhuǎn)換規(guī)律以及與轉(zhuǎn)換有關(guān)的物質(zhì)性質(zhì)。主要任務(wù)：研究熱現(xiàn)象和熱傳遞規(guī)律，研究熱力系統(tǒng)的熱力過(guò)程及工質(zhì)的熱力性質(zhì)，研究各種熱力循環(huán)的工作原理、性能和優(yōu)化方法，為能源的有效利用和動(dòng)力裝置的開(kāi)發(fā)提供理論基礎(chǔ)。2.理想氣體內(nèi)能特點(diǎn)：理想氣體的內(nèi)能只是溫度的單值函數(shù)。推導(dǎo)：根據(jù)熱力學(xué)第一定律Q=ΔU+W，對(duì)于定容過(guò)程W=0，Q=mcvdT，所以ΔU=mcvdT。3.略（需畫(huà)出p-V圖，循環(huán)熱效率可根據(jù)公式η=1-q2/q1計(jì)算，q1為定壓加熱過(guò)程吸熱量，q2為定容放熱過(guò)程放熱量）。4.存在不可逆因素會(huì)導(dǎo)致循環(huán)中存在額外的能量損失，使得實(shí)際循環(huán)的熱效率低于理論循環(huán)熱效率。因?yàn)椴豢赡嬉蛩厝缒Σ習(xí)臋C(jī)械能，使循環(huán)凈功減少，同時(shí)也會(huì)使熱量傳遞過(guò)程存在不可逆溫差傳熱，導(dǎo)致吸熱量增加、放熱量減少，綜合起來(lái)降低了熱效率。5.熱效率η=1-(h3