2025年大學(xué)能源與動力工程（工程熱力學(xué)）期末測試卷

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______一、單項選擇題（總共10題，每題3分，每題只有一個正確答案，請將正確答案填寫在括號內(nèi)）1.熱力學(xué)第零定律主要說明了（）。A.能量守恒B.熱平衡C.熵增原理D.理想氣體狀態(tài)方程2.工質(zhì)經(jīng)歷一個不可逆循環(huán)后，其熵變（）。A.大于零B.小于零C.等于零D.不確定3.對于理想氣體，定容比熱與定壓比熱之比γ等于（）。A.R/MB.M/RC.cp/cvD.cv/cp4.卡諾循環(huán)的熱效率只與（）有關(guān)。A.工質(zhì)種類B.熱源溫度C.冷源溫度D.熱源溫度和冷源溫度5.實際氣體在（）條件下可近似看作理想氣體。A.高溫高壓B.高溫低壓C.低溫高壓D.低溫低壓6.氣體絕熱節(jié)流后，其（）。A.溫度升高B.溫度降低C.溫度不變D.熵增大7.水蒸氣的定壓發(fā)生過程中，濕蒸汽區(qū)的溫度（）。A.不斷升高B.不斷降低C.保持不變D.先升高后降低8.朗肯循環(huán)中，汽輪機排出的蒸汽為（）。A.飽和蒸汽B.過熱蒸汽C.濕蒸汽D.未飽和水9.熱機的效率不可能達到100%，這是（）的結(jié)論。A.熱力學(xué)第一定律B.熱力學(xué)第二定律C.熱力學(xué)第零定律D.理想氣體狀態(tài)方程10.閉口系統(tǒng)與外界（）質(zhì)量交換。A.有B.沒有C.不一定有D.有時有有時沒有二、多項選擇題（總共5題，每題5分，每題至少有兩個正確答案，請將正確答案填寫在括號內(nèi)）1.以下屬于狀態(tài)參數(shù)的有（）。A.壓力B.溫度C.體積D.熱量E.內(nèi)能2.影響氣體比熱容的因素有（）。A.氣體種類B.氣體狀態(tài)C.比熱計算方法D.氣體質(zhì)量E.氣體體積3.以下哪些循環(huán)屬于逆向循環(huán)（）。A.卡諾循環(huán)B.制冷循環(huán)C.制熱循環(huán)D.朗肯循環(huán)E.布雷頓循環(huán)4.水蒸氣的基本狀態(tài)參數(shù)有（）。A.壓力B.溫度C.比容D.內(nèi)能E.焓5.提高朗肯循環(huán)熱效率的方法有（）。A.提高蒸汽初參數(shù)B.降低蒸汽終參數(shù)C.采用再熱循環(huán)D.采用回?zé)嵫h(huán)E.采用熱電聯(lián)產(chǎn)三、判斷題（總共10題，每題2分，正確打√，錯誤打×）1.系統(tǒng)的狀態(tài)改變了，其所有的狀態(tài)參數(shù)都要發(fā)生變化。（）2.理想氣體的內(nèi)能只是溫度的函數(shù)。（）3.卡諾循環(huán)是由兩個可逆定溫過程和兩個可逆絕熱過程組成的。（）4.熵增原理只適用于可逆過程。（）5.實際氣體的內(nèi)能包括分子動能和分子勢能。（）6.水蒸氣的定壓比熱是常數(shù)。（）7.朗肯循環(huán)中，鍋爐產(chǎn)生的蒸汽全部進入汽輪機做功。（）8.制冷系數(shù)越大，制冷循環(huán)的經(jīng)濟性越好。（）9.熱機輸出的凈功等于工質(zhì)從熱源吸收的熱量減去向冷源放出的熱量。（）10.閉口系統(tǒng)的能量方程中不包括質(zhì)量變化項。（）四、簡答題（總共3題，每題10分）1.簡述熱力學(xué)第一定律的實質(zhì)，并寫出閉口系統(tǒng)的能量方程。2.說明卡諾定理的內(nèi)容，并分析其對熱機發(fā)展的指導(dǎo)意義。3.畫出朗肯循環(huán)的示意圖，并簡述其工作過程。五、計算題（總共2題，每題15分）1.某理想氣體從初態(tài)p1=0.5MPa，V1=0.1m3，T1=300K，經(jīng)定溫膨脹過程到終態(tài)V2=0.2m3。已知該氣體的摩爾質(zhì)量M=28kg/kmol，求：（1）氣體的質(zhì)量；（2）終態(tài)壓力；（3）過程中氣體吸收的熱量。2.某朗肯循環(huán)，蒸汽初壓力p1=3MPa，初溫度t1=400℃，排汽壓力p2=0.004MPa。已知蒸汽在汽輪機中絕熱膨脹到排汽壓力，求：（1）汽輪機出口蒸汽的干度；（2）循環(huán)的熱效率。答案：一、單項選擇題1.B2.C3.D4.D5.B6.D7.C8.C9.B10.B二、多項選擇題1.ABCE2.ABC3.BC4.ABC5.ABCD三、判斷題1.×2.√3.√4.×5.√6.×7.×8.√9.√10.√四、簡答題1.熱力學(xué)第一定律實質(zhì)是能量守恒與轉(zhuǎn)換定律在熱現(xiàn)象中的應(yīng)用。閉口系統(tǒng)能量方程：Q=ΔU+W。2.卡諾定理內(nèi)容：在相同溫度的高溫?zé)嵩春拖嗤瑴囟鹊牡蜏責(zé)嵩粗g工作的一切可逆循環(huán)，其熱效率都相等，與工質(zhì)種類無關(guān)；在相同溫度的高溫?zé)嵩春拖嗤瑴囟鹊牡蜏責(zé)嵩粗g工作的一切不可逆循環(huán)，其熱效率都小于可逆循環(huán)的熱效率。指導(dǎo)意義：為提高熱機效率指明了方向，即盡量接近可逆循環(huán)，提高熱源溫度，降低冷源溫度。3.朗肯循環(huán)示意圖：鍋爐、汽輪機、凝汽器、給水泵。工作過程：水在鍋爐中定壓加熱成過熱蒸汽，過熱蒸汽進入汽輪機絕熱膨脹做功，排出的蒸汽進入凝汽器定壓凝結(jié)成水，凝結(jié)水經(jīng)給水泵升壓后送回鍋爐。五、計算題1.（1）氣體質(zhì)量m=p1V1/RT1=0.5×10^6×0.1/(8.314×300)=20.08kg；（2）終態(tài)壓力p2=p`1V1/V2=0.25MPa；（3）定溫過程ΔU=0，Q=W=mRTln(V2/V1)=20.08×8.314×300×ln(0.2/0.1)=34734.7J。2.（1）查水蒸氣表，h1=3231.7kJ/kg，s1=6.9235kJ/(kg·K)，h2s=h1-(h1-h2`)s=3231.7-(3231.7-191.83)×(6.9235-0.5648)/(8.0512-0.5648)=1971.3kJ/kg，x2=(h2s-h`2)/(h``2-h`2)=(1971.3-121.41)/(2554.4-121.41)=0.734；（2）h2=h`2+x2(h``2-h`2)==121.41+0.734×(2554.4-121.41)=1971.3kJ/kg，q