2025年大學(xué)本科一年級（能源與動力工程）工程熱力學(xué)基礎(chǔ)階段測試試題及答案

（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10題，每題4分)1.工程熱力學(xué)中，閉口系統(tǒng)是指（）A.系統(tǒng)與外界無物質(zhì)交換B.系統(tǒng)與外界無能量交換C.系統(tǒng)與外界既無物質(zhì)交換也無能量交換D.系統(tǒng)內(nèi)質(zhì)量保持恒定2.熱力學(xué)能的主要組成部分不包括（）A.分子動能B.分子勢能C.化學(xué)能D.宏觀動能3.理想氣體的狀態(tài)方程為（）A.pV=mRTB.pV=nRTC.pV=RTD.pV=MRT4.定容比熱容cv與定壓比熱容cp的關(guān)系是（）A.cp>cvB.cp<cvC.cp=cvD.不確定5.可逆過程的特點不包括（）A.過程進(jìn)行時無任何耗散效應(yīng)B.過程可以沿原路徑逆向進(jìn)行恢復(fù)到初始狀態(tài)C.系統(tǒng)和外界都能恢復(fù)到初始狀態(tài)D.過程進(jìn)行得無限緩慢6.卡諾循環(huán)的熱效率只取決于（）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)的工質(zhì)7.熵是（）A.狀態(tài)參數(shù)B.過程量C.強(qiáng)度量D.廣延量8.絕熱節(jié)流過程中，工質(zhì)的（）不變A.溫度B.壓力C.焓D.熵9.水蒸氣的定壓發(fā)生過程不包括（）A.預(yù)熱階段B.汽化階段C.過熱階段D.冷凝階段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.1kg濕空氣中所含的水蒸氣質(zhì)量D.濕空氣中水蒸氣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)第II卷（非選擇題共60分）二、填空題（每題3分，共15分）1.工程熱力學(xué)的研究對象是______________________。2.熱力學(xué)第零定律為______________________。3.理想氣體的內(nèi)能是______________________的單值函數(shù)。4.實際氣體在______________________條件下可近似看作理想氣體。5.朗肯循環(huán)由______________________、______________________兩個定壓過程和______________________、______________________兩個絕熱過程組成。三、簡答題（每題5分，共15分）1.簡述準(zhǔn)靜態(tài)過程的概念。2.簡述卡諾定理的內(nèi)容。3.簡述水蒸氣定壓發(fā)生過程中各階段的特點。四、計算題（每題10分，共20分）材料：一定質(zhì)量的理想氣體，初始狀態(tài)參數(shù)為p1=0.5MPa，V1=0.1m3，T1=300K。經(jīng)過一個可逆定溫過程，體積膨脹到V2=0.2m3。已知該理想氣體的比熱容cv=0.718kJ/(kg·K)，R=0.287kJ/(kg·K)。1.求氣體在該過程中吸收的熱量。2.求氣體在該過程中對外做的功。五、分析論述題（10分）材料：在能源動力工程中，經(jīng)常會涉及到各種熱力循環(huán)。請分析比較朗肯循環(huán)和卡諾循環(huán)在實際應(yīng)用中的優(yōu)缺點，并說明它們各自適用的場合。答案：第I卷1.A2.D3.A4.A5.D6.C7.A8.C9.D10.A第II卷二、1.能量的傳遞和轉(zhuǎn)換規(guī)律以及工質(zhì)的熱力性質(zhì)2.如果兩個熱力學(xué)系統(tǒng)中的每一個都與第三個熱力學(xué)系統(tǒng)處于熱平衡(溫度相同)，則它們彼此也必定處于熱平衡3.溫度4.壓力不太高、溫度不太低5.定壓加熱、定壓放熱、絕熱膨脹、絕熱壓縮三、1.準(zhǔn)靜態(tài)過程是指過程進(jìn)行得非常緩慢，使系統(tǒng)在過程中隨時都無限接近平衡狀態(tài)的過程。2.卡諾定理內(nèi)容為：在兩個不同溫度的恒溫?zé)嵩撮g工作的所有熱機(jī)，以可逆熱機(jī)的熱效率為最高；在兩個不同溫度的恒溫?zé)嵩撮g工作的一切可逆熱機(jī)，其熱效率都相等，與工質(zhì)的性質(zhì)無關(guān)，且等于工作在這兩個熱源間的卡諾循環(huán)的熱效率。3.預(yù)熱階段：水被加熱，溫度升高，比體積增大，但仍為液態(tài)；汽化階段：水吸收汽化潛熱變成水蒸氣，溫度不變，比體積急劇增大；過熱階段：水蒸氣繼續(xù)吸熱，溫度升高，比體積繼續(xù)增大。四、1.首先求氣體質(zhì)量m=p1V1/(RT1)=0.5×10^6×0.1/(0.287×10^3×300)≈0.57kg。定溫過程中，理想氣體內(nèi)能不變，根據(jù)q=w=mRTln(V2/V1)=0.57×0.287×10^3×300×ln(0.2/0.1)≈33.7kJ。2.由上述計算可知，氣體對外做的功w=33.7kJ。五、朗肯循環(huán)優(yōu)點：設(shè)備簡單，技術(shù)成熟，