2025年大學(xué)能源與動(dòng)力工程（熱力工程）專業(yè)測試卷

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______一、單項(xiàng)選擇題（總共10題，每題3分，每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確答案填寫在括號(hào)內(nèi)）1.熱力工程中，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2.卡諾循環(huán)的效率只與（）有關(guān)。A.高溫?zé)嵩礈囟菳.低溫?zé)嵩礈囟菴.高溫和低溫?zé)嵩礈囟菵.工質(zhì)種類3.理想氣體定容比熱與定壓比熱的關(guān)系是（）。A.cv>cpB.cv<cpC.cv=cpD.不確定4.實(shí)際氣體的內(nèi)能是（）的函數(shù)。A.溫度B.壓力C.比容D.溫度、壓力和比容5.蒸汽動(dòng)力循環(huán)中，提高朗肯循環(huán)效率的有效方法是（）。A.提高初溫B.提高初壓C.降低排汽壓力D.以上都是6.對(duì)于漸縮噴管，當(dāng)噴管出口壓力（）臨界壓力時(shí)，氣體在噴管中達(dá)到音速。A.大于B.小于C.等于D.不確定7.絕熱節(jié)流過程中，工質(zhì)的（）不變。A.溫度B.壓力C.比焓D.比熵8.熱機(jī)從高溫?zé)嵩次諢崃縌1，向低溫?zé)嵩捶懦鰺崃縌2，對(duì)外做功W，則熱機(jī)效率η=（）。A.W/Q1B.W/Q2C.(Q1-Q2)/Q1D.(Q1-Q2)/Q29.下列哪種氣體可視為理想氣體（）。A.水蒸氣B.二氧化碳C.氧氣D.實(shí)際氣體在壓力不太高、溫度不太低時(shí)10.活塞式內(nèi)燃機(jī)定容加熱理想循環(huán)的熱效率與（）無關(guān)。A.壓縮比B.定容升壓比C.工質(zhì)性質(zhì)D.循環(huán)最高壓力二、多項(xiàng)選擇題（總共5題，每題4分，每題有兩個(gè)或兩個(gè)以上正確答案，請(qǐng)將正確答案填寫在括號(hào)內(nèi)）1.以下屬于熱力工程中常見的熱力過程的有（）。A.等溫過程B.等壓過程C.等容過程D.絕熱過程E.多變過程2.提高蒸汽動(dòng)力循環(huán)效率的途徑有（）。A.采用回?zé)嵫h(huán)B.采用再熱循環(huán)C.采用熱電聯(lián)產(chǎn)D.提高蒸汽初參數(shù)E.降低蒸汽終參數(shù)3.氣體在噴管中流動(dòng)時(shí)，可能出現(xiàn)的流動(dòng)狀態(tài)有（）。A.亞音速流動(dòng)B.音速流動(dòng)C.超音速流動(dòng)D.臨界流動(dòng)E.超臨界流動(dòng)4.以下哪些是實(shí)際氣體與理想氣體的區(qū)別（）。A.實(shí)際氣體分子有體積B.實(shí)際氣體分子間有相互作用力C.理想氣體狀態(tài)方程不適用于實(shí)際氣體D.實(shí)際氣體內(nèi)能計(jì)算更復(fù)雜E.實(shí)際氣體比熱隨狀態(tài)變化5.熱力工程中常用的狀態(tài)參數(shù)有（）。A.溫度B.壓力C.比容D.內(nèi)能E.焓F.熵三、判斷題（總共10題，每題2分，請(qǐng)判斷下列說法的正誤，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”）1.可逆過程一定是準(zhǔn)靜態(tài)過程，準(zhǔn)靜態(tài)過程也一定是可逆過程。（）2.卡諾循環(huán)是由兩個(gè)等溫過程和兩個(gè)絕熱過程組成的。（）3.理想氣體的比熱是常數(shù)，與氣體狀態(tài)無關(guān)。（）4.蒸汽在汽輪機(jī)中膨脹做功是一個(gè)絕熱過程。（）5.對(duì)于同一熱機(jī)，其熱效率可以大于1。（）6.絕熱節(jié)流過程是一個(gè)等焓過程，也是一個(gè)可逆過程。（）7.氣體在噴管中流速的增加是由于壓力能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。（）8.提高蒸汽初溫可以提高蒸汽動(dòng)力循環(huán)效率，但會(huì)增加設(shè)備成本。（）9.實(shí)際氣體在壓力趨近于零、溫度趨近于無窮大時(shí)可視為理想氣體。（）10.熱力系統(tǒng)經(jīng)歷一個(gè)循環(huán)后，其熵變不一定為零。（）四、簡答題（總共3題，每題10分）1.簡述卡諾定理的內(nèi)容，并說明其對(duì)提高熱機(jī)效率的指導(dǎo)意義。2.說明蒸汽動(dòng)力循環(huán)中朗肯循環(huán)的工作過程及提高朗肯循環(huán)效率的方法。3.解釋絕熱節(jié)流過程中工質(zhì)比焓不變的原因，并說明節(jié)流后溫度可能發(fā)生變化的情況。五、計(jì)算題（總共2題，每題15分）1.已知某理想氣體在初態(tài)時(shí)壓力p1=1MPa，溫度T1=3００K，比容v1=0.2m3/kg，經(jīng)歷一個(gè)可逆定壓過程后，溫度升高到T2=5００K。求該過程中氣體吸收的熱量、對(duì)外做的功以及內(nèi)能的變化。（已知該理想氣體定壓比熱cp=1.004kJ/(kg·K)）2.某蒸汽動(dòng)力循環(huán)采用朗肯循環(huán)，蒸汽初壓p1=3MPa，初溫t1=400℃，排汽壓力p2=5kPa。試計(jì)算該循環(huán)的熱效率、汽輪機(jī)出口蒸汽干度以及循環(huán)的凈功。（已知水蒸氣熱力性質(zhì)參數(shù)：p1=3MPa，t1=400℃時(shí)，h1=3231.7kJ/kg，s1=6.923kJ/(kg·K)；p2=5kPa時(shí)，h2''=2561.6kJ/kg，h2'=137.8kJ/kg，s2'=0.476kJ/(kg·K)，s2''=8.395kJ/(kg·K)）答案：一、單項(xiàng)選擇題1.C2.C3.B4.D5.D6.C7.C8.C9.D10.C二、多項(xiàng)選擇題1.ABCDE2.ABCDE3.ABCD4.ABCDE5.ABCDEF三、判斷題1.×2.√3.×4.×5.×6.×7.√8.√9.√10.×四、簡答題1.卡諾定理內(nèi)容：在相同的高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩粗g工作的一切可逆熱機(jī)，其效率都相等，與工作物質(zhì)無關(guān)；在相同高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩粗g工作的一切不可逆熱機(jī)，其效率都小于可逆熱機(jī)的效率。指導(dǎo)意義：明確了熱機(jī)效率的極限，為提高熱機(jī)效率指明了方向，即盡量減少不可逆因素，使實(shí)際循環(huán)接近可逆循環(huán)。2.朗肯循環(huán)工作過程：水在鍋爐中定壓加熱成過熱蒸汽，過熱蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)絕熱膨脹做功，汽輪機(jī)排出的乏汽在凝汽器中定壓凝結(jié)成水，凝結(jié)水經(jīng)給水泵升壓后再送回鍋爐。提高朗肯循環(huán)效率的方法：提高蒸汽初參數(shù)（初溫、初壓），降低排汽壓力。3.絕熱節(jié)流過程中工質(zhì)比焓不變?cè)颍汗?jié)流前后絕熱，且無軸功輸出，根據(jù)穩(wěn)定流動(dòng)能量方程可得比焓不變。節(jié)流后溫度可能變化情況：對(duì)于理想氣體，節(jié)流后溫度不變；對(duì)于實(shí)際氣體，節(jié)流后溫度可能升高、降低或不變，取決于氣體的性質(zhì)和狀態(tài)。五、計(jì)算題1.定壓過程中氣體吸收熱量Qp=mcp(T2-T1)，m=v1/v=1/v1，v=RgT1/p1，Rg=8.314kJ/(kmol·K)/M，M可根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程求出，這里設(shè)為已知。則Qp=1/v1×cp(T2-T1)。對(duì)外做功W=p1(v2-v1)=p1v1(T2/T1-1)。內(nèi)能變化ΔU=mcv(T2-T1)，cv=cp-Rg，代入計(jì)算可得具體數(shù)值。2.先根據(jù)s1=s2，利用濕蒸汽熵公式s2=x2s2''+(1-x2)s2'求出汽