2025年大學(xué)本科一年級(jí)（能源與動(dòng)力工程）熱能轉(zhuǎn)換技術(shù)基礎(chǔ)測(cè)試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題，共40分）每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。(總共20題，每題2分，在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，選出最符合題目要求的一項(xiàng))1.以下哪種能源不屬于一次能源？A.太陽(yáng)能B.天然氣C.電能D.煤炭2.卡諾循環(huán)的效率只與什么有關(guān)？A.高溫?zé)嵩礈囟菳.低溫?zé)嵩礈囟菴.高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩礈囟菵.循環(huán)過(guò)程中的吸放熱3.熱機(jī)效率的定義是？A.輸出功與輸入熱量之比B.輸入熱量與輸出功之比C.輸出功與凈吸熱量之比D.凈吸熱量與輸出功之比4.對(duì)于理想氣體，內(nèi)能的變化只與什么有關(guān)？A.溫度B.體積C.壓力D.物質(zhì)的量5.以下哪種傳熱方式不需要介質(zhì)？A.導(dǎo)熱B.對(duì)流C.輻射D.都需要介質(zhì)6.黑體的輻射能力與什么有關(guān)？A.溫度B.波長(zhǎng)C.溫度和波長(zhǎng)D.表面粗糙度7.蒸汽動(dòng)力循環(huán)中，提高循環(huán)效率的關(guān)鍵是？A.提高蒸汽初參數(shù)B.降低蒸汽終參數(shù)C.減少散熱損失D.采用回?zé)嵫h(huán)8.燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)中，壓縮比增加時(shí)，循環(huán)效率會(huì)？A.增加B.降低C.不變D.先增加后降低9.以下哪種制冷循環(huán)是最基本的理論循環(huán)？A.蒸汽壓縮制冷循環(huán)B.吸收式制冷循環(huán)C.蒸汽噴射制冷循環(huán)D.吸附式制冷循環(huán)10.熱泵的工作原理是？A.將低溫物體的熱量傳遞給高溫物體B.將高溫物體的熱量傳遞給低溫物體C.消耗電能產(chǎn)生冷量D.消耗熱能產(chǎn)生冷量11.熵增原理表明？A.孤立系統(tǒng)的熵只能增加或不變B.非孤立系統(tǒng)的熵只能增加或不變C.任何系統(tǒng)的熵都只能增加D.任何系統(tǒng)的熵都只能不變12.對(duì)于可逆過(guò)程，系統(tǒng)的熵變？A.大于零B.小于零C.等于零D.不確定13.以下哪種物質(zhì)的比熱容是定值？A.理想氣體B.水C.空氣D.都不是定值14.熱傳遞的基本規(guī)律是？A.熱量從高溫物體傳向低溫物體B.熱量從低溫物體傳向高溫物體C.熱量傳遞方向不確定D.熱量傳遞速率不變15.換熱器中，傳熱系數(shù)與哪些因素有關(guān)？A.冷熱流體的物性B.換熱器的結(jié)構(gòu)C.流體的流速D.以上都是16.朗肯循環(huán)中，汽輪機(jī)的作用是？A.將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能B.將蒸汽的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能C.將水加熱成蒸汽D.將蒸汽冷凝成水17.燃?xì)廨啓C(jī)中，壓氣機(jī)的作用是？A.提高燃?xì)鈮毫.降低燃?xì)鈮毫.增加燃?xì)鉁囟菵.降低燃?xì)鉁囟?8.吸收式制冷循環(huán)中，吸收劑的作用是？A.吸收制冷劑蒸汽B.釋放制冷劑蒸汽C.提供冷量D.消耗電能19.熱泵循環(huán)與制冷循環(huán)的區(qū)別在于？A.工作溫度范圍不同B.目的不同C.工質(zhì)不同D.循環(huán)流程不同20.以下哪種能源是可再生能源？A.石油B.風(fēng)能C.天然氣D.煤炭第II卷（非選擇題，共60分）（一）填空題（每題2分，共10分）(總共5題，每題2分，請(qǐng)?jiān)诿款}的空格中填上正確答案)1.能量守恒定律表明，能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只會(huì)從一種形式______為另一種形式，或者從一個(gè)物體______到另一個(gè)物體，而能量的總量保持不變。2.熱力學(xué)第零定律指出，如果兩個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)中的每一個(gè)都與第三個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)處于熱平衡(溫度相同)，則它們彼此也必定處于______。3.傳熱過(guò)程是指熱量從______的物體通過(guò)______介質(zhì)傳遞到______的物體的過(guò)程。4.蒸汽壓縮制冷循環(huán)主要由壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和______組成。5.熱機(jī)是將______轉(zhuǎn)化為_(kāi)_____的裝置。（二）簡(jiǎn)答題（每題10分，共30分）(總共3題，每題10分，簡(jiǎn)要回答問(wèn)題)1.簡(jiǎn)述卡諾定理的內(nèi)容。2.說(shuō)明提高蒸汽動(dòng)力循環(huán)效率的主要途徑。3.簡(jiǎn)述吸收式制冷循環(huán)的工作原理。（三）計(jì)算題（每題10分，共20分）(總共2題，每題10分，要求寫(xiě)出詳細(xì)的計(jì)算過(guò)程)1.已知某熱機(jī)工作在溫度為1000K的高溫?zé)嵩春蜏囟葹?00K的低溫?zé)嵩粗g，求該熱機(jī)的最大效率。若該熱機(jī)從高溫?zé)嵩次?000kJ的熱量，求其對(duì)外輸出的最大功。2.一逆流式換熱器，熱流體進(jìn)口溫度為150℃，出口溫度為100℃，冷流體進(jìn)口溫度為20℃，出口溫度為70℃，熱流體流量為2kg/s，比熱容為2kJ/(kg·K)，冷流體比熱容為4kJ/(kg·K)，求換熱器的傳熱系數(shù)和傳熱量。（四）分析論述題（共20分）(總共1題，20分，結(jié)合給定材料進(jìn)行分析論述)材料：在能源與動(dòng)力工程領(lǐng)域，隨著對(duì)能源高效利用和環(huán)境保護(hù)要求的不斷提高，新型的熱能轉(zhuǎn)換技術(shù)不斷涌現(xiàn)。例如，有機(jī)朗肯循環(huán)技術(shù)在低品位熱能利用方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，它可以將工業(yè)余熱、太陽(yáng)能等低品位熱能轉(zhuǎn)化為電能。同時(shí)，高效的傳熱強(qiáng)化技術(shù)也在不斷發(fā)展，通過(guò)改進(jìn)換熱器結(jié)構(gòu)和采用新型傳熱材料，提高了傳熱效率，減少了能源浪費(fèi)。請(qǐng)分析新型熱能轉(zhuǎn)換技術(shù)發(fā)展對(duì)能源利用和環(huán)境保護(hù)的重要意義，并舉例說(shuō)明你所了解的一種新型熱能轉(zhuǎn)換技術(shù)及其應(yīng)用。答案1.C2.C3.C4.A5.C6.C7.D8.A9.A10.A11.A12.C13.A14.A15.D16.A17.A18.A19.B20.B填空題答案：1.轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移2.熱平衡3.高溫、中間、低溫4.蒸發(fā)器5.熱能、機(jī)械能簡(jiǎn)答題答案：1.卡諾定理內(nèi)容為：在兩個(gè)不同溫度的恒溫?zé)嵩撮g工作的所有熱機(jī)，以可逆熱機(jī)的效率為最高；所有可逆熱機(jī)的效率均相等，且只與兩個(gè)熱源的溫度有關(guān)，與工質(zhì)的性質(zhì)無(wú)關(guān)。2.提高蒸汽動(dòng)力循環(huán)效率的主要途徑有：提高蒸汽初參數(shù)，降低蒸汽終參數(shù)，采用回?zé)嵫h(huán)、再熱循環(huán)等。3.吸收式制冷循環(huán)以熱能為動(dòng)力，利用吸收劑對(duì)制冷劑蒸汽的吸收作用，使制冷劑在低壓下蒸發(fā)吸熱，實(shí)現(xiàn)制冷。計(jì)算題答案：1.熱機(jī)最大效率η=1-T2/T1=1-300/1000=0.7。對(duì)外輸出最大功W=Q1η=1000×0.7=700kJ。2.對(duì)數(shù)平均溫差Δtm=(Δt1-Δt2)/ln(Δt1/Δt2)=(130-30)/ln(130/30)=67.7K。傳熱量Q=cmΔt=2×2×(150-100)=200kW。傳熱系數(shù)K=Q/(AΔtm)，先求傳熱量Q=cmΔt=2×2×(150-100)=200kW，再求面積A，根據(jù)熱平衡公式計(jì)算。A=Q/(KΔtm)，代入數(shù)據(jù)可得K=4.68kW/(m2·K)。分析論述題答案：新型熱能轉(zhuǎn)換技術(shù)發(fā)展對(duì)能源利用和環(huán)境保護(hù)具有重要意義。