2025年中職熱能動力工程（熱能基礎(chǔ)應(yīng)用）試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共40分）答題要求：每題只有一個正確答案，請將正確答案的序號填在括號內(nèi)。(總共20題，每題2分，每題只有一個選項(xiàng)符合題意)1.熱能動力工程中，關(guān)于熱力系統(tǒng)的描述，以下正確的是（）A.閉口系統(tǒng)與外界無物質(zhì)交換B.開口系統(tǒng)與外界只有能量交換C.絕熱系統(tǒng)與外界無熱量交換D.孤立系統(tǒng)與外界無任何相互作用2.熱力學(xué)第零定律主要用于（）A.定義溫度B.推導(dǎo)理想氣體狀態(tài)方程C.計算熱功轉(zhuǎn)換D.確定熵的變化3.理想氣體的狀態(tài)方程為（）A.pV=RTB.pV=mRTC.pV=nMRTD.pV=NkT4.定容比熱與定壓比熱的關(guān)系是（）A.cv>cpB.cv<cpC.cv=cpD.不確定5.以下哪種過程是可逆過程（）A.摩擦生熱B.氣體自由膨脹C.等溫膨脹D.熱傳遞6.熵增加原理適用于（）A.孤立系統(tǒng)B.閉口系統(tǒng)C.開口系統(tǒng)D.絕熱系統(tǒng)7.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.高低溫?zé)嵩礈囟菵.工質(zhì)性質(zhì)8.蒸汽動力循環(huán)中，提高朗肯循環(huán)效率的有效方法是（）A.提高蒸汽初溫B.提高蒸汽初壓C.降低乏汽壓力D.以上都是9.熱機(jī)的效率不可能達(dá)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.能量守恒定律10.以下屬于一次能源的是（）A.電能B.焦炭C.天然氣D.汽油11.鍋爐的主要作用是（）A.產(chǎn)生蒸汽B.加熱空氣C.回收余熱D.凈化煙氣12.汽輪機(jī)的工作原理是（）A.蒸汽膨脹做功B.燃料燃燒放熱C.壓縮空氣做功D.電磁感應(yīng)發(fā)電13.以下哪種設(shè)備不屬于熱力系統(tǒng)中的輔助設(shè)備（）A.給水泵B.凝結(jié)水泵C.發(fā)電機(jī)D.加熱器14.空氣預(yù)熱器的作用是（）A.提高空氣溫度B.降低排煙溫度C.提高燃燒效率D.以上都是15.熱力系統(tǒng)中，工質(zhì)的內(nèi)能包括（）A.分子動能B.分子勢能C.化學(xué)能D.以上都是16.以下哪種燃料燃燒時產(chǎn)生的污染最?。ǎ〢.煤炭B.石油C.天然氣D.生物質(zhì)能17.提高鍋爐熱效率的關(guān)鍵在于（）A.減少散熱損失B.降低排煙熱損失C.提高燃燒效率D.以上都是18.汽輪機(jī)的排汽壓力越低，循環(huán)效率（）A.越高B.越低C.不變D.不確定19.以下關(guān)于熱傳遞的方式，說法錯誤的是（）A.傳導(dǎo)是固體中熱傳遞的主要方式B.對流是流體中熱傳遞的主要方式C.輻射不需要介質(zhì)D.熱傳遞只能是單向的20.熱力系統(tǒng)中，穩(wěn)定流動的能量方程表達(dá)式為（）A.q=Δu+wB.q=Δh+wC.q=Δu+w+Δ(pV)+Δ(ke)+Δ(pe)D.q=Δh+w+Δ(pV)+Δ(ke)+Δ(pe)第II卷（非選擇題，共60分）（一）填空題（每題2分，共10分）1.熱力學(xué)第一定律的實(shí)質(zhì)是______。2.理想氣體的內(nèi)能是溫度的______函數(shù)。3.蒸汽動力循環(huán)中，蒸汽在汽輪機(jī)中經(jīng)歷的是______過程。4.提高熱機(jī)效率的途徑有______、______等。5.鍋爐的三大安全附件是______、______、______。（二）簡答題（每題5分，共20分）1.簡述熱力學(xué)第二定律的兩種表述。2.說明卡諾循環(huán)的四個過程及特點(diǎn)。3.分析蒸汽動力循環(huán)中，提高循環(huán)效率的主要措施。4.簡述空氣預(yù)熱器在熱力系統(tǒng)中的作用。（三）計算題（每題10分，共20分）1.已知某理想氣體的初態(tài)參數(shù)p1=1MPa，V1=0.1m3，T1=300K，經(jīng)絕熱膨脹后體積變?yōu)閂2=0.2m3，求終態(tài)參數(shù)p2、T2及過程中氣體對外做的功。（已知該氣體的絕熱指數(shù)k=1.4）2.某蒸汽動力循環(huán)，蒸汽初壓p1=3MPa，初溫t1=400℃，乏汽壓力p2=0.05MPa，求該循環(huán)的熱效率。（已知蒸汽在汽輪機(jī)中的焓降h1-h2=1000kJ/kg，在鍋爐中的吸熱量q1=3000kJ/kg）（四）材料分析題（每題10分，共10分）材料：在某火力發(fā)電廠的熱力系統(tǒng)中，發(fā)現(xiàn)鍋爐的排煙溫度較高，導(dǎo)致熱效率降低。經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)空氣預(yù)熱器的換熱效果不佳，部分空氣未能充分預(yù)熱。問題：請分析空氣預(yù)熱器換熱效果不佳的可能原因，并提出改進(jìn)措施。（五）論述題（每題10分）論述提高熱能動力工程系統(tǒng)效率的重要意義及主要方法。答案：第I卷答案：1.D2.A3.B4.B5.C6.A7.C8.D9.B10.C11.A12.A13.C14.D15.D16.C17.D18.A19.D20.C第II卷答案：（一）1.能量守恒與轉(zhuǎn)換定律在熱現(xiàn)象中的應(yīng)用2.單值3.絕熱膨脹4.提高熱機(jī)循環(huán)熱效率、減少各種損失5.安全閥、水位計、壓力表（二）1.克勞修斯表述：熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳向高溫物體。開爾文表述：不可能從單一熱源取熱使之完全轉(zhuǎn)換為有用功而不產(chǎn)生其他影響。2.卡諾循環(huán)由等溫膨脹、絕熱膨脹、等溫壓縮、絕熱壓縮四個過程組成。特點(diǎn)是：在兩個定溫?zé)嵩撮g工作，熱效率只與高低溫?zé)嵩礈囟扔嘘P(guān)，是理想的可逆循環(huán)。3.提高蒸汽初溫、初壓，降低乏汽壓力，采用回?zé)嵫h(huán)、再熱循環(huán)等。4.提高空氣溫度，降低排煙溫度，提高燃燒效率，節(jié)約燃料。（三）1.由絕熱過程方程p1V1^k=p2V2^k可得p2=p1(V1/V2)^k=1×(0.1/0.2)^1.4=0.363MPa。由理想氣體狀態(tài)方程p1V1/T1=p2V2/T2可得T2=T1(p2/p1)(V2/V1)=300×(0.363/1)×(0.2/0.1)=217.8K。氣體對外做功W=(p1V1-p2V2)/(k-1)=(1×10^6×0.1-0.363×10^6×0.2)/(1.4-1)=104250J。2.循環(huán)熱效率η=(h1-h2)/q1=10/30=33.3%。（四）可能原因：受熱面結(jié)垢、積灰，空氣側(cè)流通不暢，換熱面積不足等。改進(jìn)措施：定期清洗受熱面，優(yōu)化空氣流