2026年工程熱力學(xué)與節(jié)能減排試題一、單選題（每題2分，共20題）1.在某地區(qū)，冬季室外空氣溫度為-10℃，相對(duì)濕度為60%，若采用空氣源熱泵系統(tǒng)供暖，其理論能效比（COP）受以下哪項(xiàng)因素影響最大？A.空氣溫度B.空氣濕度C.蒸發(fā)器傳熱系數(shù)D.壓縮機(jī)效率2.某火力發(fā)電廠鍋爐效率為90%，若燃煤低位發(fā)熱值為29.3MJ/kg，煤耗量為500kg/h，則該鍋爐的凈輸出功率約為多少？A.10.35MWB.12.55MWC.14.75MWD.16.95MW3.在絕熱壓縮過(guò)程中，若工質(zhì)為理想氣體，且初態(tài)參數(shù)為P?、T?，終態(tài)壓力為P?，則其內(nèi)能變化量ΔU主要取決于：A.壓力變化B.溫度變化C.體積變化D.焓變化4.某地夏季空調(diào)設(shè)計(jì)日溫度為35℃，相對(duì)濕度為70%，若采用冷水機(jī)組（COP=3.0）提供7℃冷凍水，則每吸收1kW冷量需要消耗多少kW電能？A.0.33B.0.67C.1.0D.1.335.在太陽(yáng)能光熱系統(tǒng)中，聚光式集熱器的熱效率主要受以下哪項(xiàng)因素制約？A.太陽(yáng)輻照強(qiáng)度B.集熱器傾角C.反射涂層質(zhì)量D.環(huán)境風(fēng)速6.某工業(yè)余熱回收系統(tǒng)采用有機(jī)朗肯循環(huán)（ORC），若回收的廢熱溫度為150℃，循環(huán)工質(zhì)為R123，則其理論熱效率最高約為多少？A.15%B.25%C.35%D.45%7.在燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)中，提高壓縮比的主要目的是：A.增大功率B.提高熱效率C.降低排放D.延長(zhǎng)壽命8.某建筑墻體傳熱系數(shù)為0.5W/(m2·K)，室內(nèi)外溫差為20℃，若墻體面積為50m2，則其年熱量損失約為多少kWh？A.18.25萬(wàn)B.22.50萬(wàn)C.26.75萬(wàn)D.31.00萬(wàn)9.在蒸汽動(dòng)力循環(huán)中，若采用再熱循環(huán)，其主要目的是：A.提高循環(huán)效率B.增大蒸汽流量C.降低設(shè)備投資D.減少排放10.某地冬季采暖需求為20℃，若采用地源熱泵系統(tǒng)，其COP值可達(dá)4.0，若供暖負(fù)荷為1000kW，則所需電功率約為多少？A.250kWB.300kWC.350kWD.400kW二、多選題（每題3分，共10題）11.影響燃煤電廠煙氣余熱回收效率的因素包括：A.煙氣溫度B.煙氣成分C.回收設(shè)備形式D.環(huán)境濕度12.在制冷循環(huán)中，提高蒸發(fā)溫度的主要好處有：A.增大制冷量B.提高系統(tǒng)效率C.降低壓縮機(jī)負(fù)荷D.減少節(jié)流損失13.太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的效率提升主要依靠：A.提高電池板轉(zhuǎn)換率B.優(yōu)化支架結(jié)構(gòu)C.增強(qiáng)并網(wǎng)能力D.降低逆變器損耗14.工業(yè)鍋爐燃燒效率提升的措施包括：A.優(yōu)化燃燒器B.采用低氮燃燒技術(shù)C.加強(qiáng)排煙余熱回收D.提高給水溫度15.地源熱泵系統(tǒng)的適用性受以下哪些因素影響？A.地層熱容量B.土層導(dǎo)熱系數(shù)C.水源水質(zhì)D.初投資成本16.在風(fēng)力發(fā)電中，影響發(fā)電效率的關(guān)鍵參數(shù)有：A.風(fēng)速B.風(fēng)輪直徑C.發(fā)電機(jī)功率因數(shù)D.塔筒高度17.某地區(qū)冬季室外空氣密度為1.2kg/m3，若采用自然通風(fēng)進(jìn)行建筑節(jié)能，則建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)氣密性對(duì)能耗的影響主要體現(xiàn)在：A.熱量損失B.濕度變化C.通風(fēng)效率D.空氣置換18.汽車混合動(dòng)力系統(tǒng)節(jié)能的主要原理包括：A.電機(jī)輔助驅(qū)動(dòng)B.能量回收制動(dòng)C.電池優(yōu)化管理D.輕量化設(shè)計(jì)19.在生物質(zhì)能利用中，影響發(fā)電效率的技術(shù)因素有：A.原料熱值B.燃燒效率C.余熱回收水平D.發(fā)電設(shè)備匹配性20.某工業(yè)園區(qū)采用余熱發(fā)電系統(tǒng)，其經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估需考慮：A.余熱品質(zhì)B.發(fā)電成本C.銷售電價(jià)D.環(huán)保補(bǔ)貼三、判斷題（每題1分，共10題）21.燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)（CCGT）的熱效率理論上可達(dá)50%以上。（正確/錯(cuò)誤）22.在空調(diào)系統(tǒng)中，提高制冷劑蒸發(fā)溫度會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)功率增加。（正確/錯(cuò)誤）23.太陽(yáng)能集熱器的最佳傾角等于當(dāng)?shù)鼐暥取＃ㄕ_/錯(cuò)誤）24.地源熱泵系統(tǒng)在夏季可向地下排放多余熱量。（正確/錯(cuò)誤）25.汽車渦輪增壓技術(shù)可顯著提高燃油經(jīng)濟(jì)性。（正確/錯(cuò)誤）26.在朗肯循環(huán)中，提高蒸汽初溫可提升循環(huán)效率。（正確/錯(cuò)誤）27.墻體保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)越小，保溫效果越好。（正確/錯(cuò)誤）28.風(fēng)力發(fā)電機(jī)在低風(fēng)速時(shí)效率最低。（正確/錯(cuò)誤）29.生物質(zhì)氣化發(fā)電的排放可完全達(dá)標(biāo)。（正確/錯(cuò)誤）30.余熱回收系統(tǒng)的投資回收期與余熱品質(zhì)成正比。（正確/錯(cuò)誤）四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共5題）31.簡(jiǎn)述提高蒸汽動(dòng)力循環(huán)效率的主要途徑。32.解釋太陽(yáng)能光伏發(fā)電的MPPT（最大功率點(diǎn)跟蹤）技術(shù)原理。33.比較地源熱泵與空氣源熱泵在冬季運(yùn)行性能上的差異。34.分析工業(yè)余熱回收系統(tǒng)中換熱器效率低的原因及改進(jìn)措施。35.闡述建筑節(jié)能中“被動(dòng)式設(shè)計(jì)”的核心思想及具體應(yīng)用。五、計(jì)算題（每題10分，共5題）36.某火力發(fā)電廠鍋爐燃煤低位發(fā)熱量為29.3MJ/kg，煤耗量為500kg/h，鍋爐效率為90%，若冷卻水進(jìn)水溫度為30℃，出水溫度為50℃，求冷卻水帶走的熱量。（結(jié)果保留兩位小數(shù)）37.某制冷系統(tǒng)采用R134a，蒸發(fā)溫度為-10℃，冷凝溫度為40℃，壓縮機(jī)吸氣比功為200kJ/kg，求該系統(tǒng)的制冷系數(shù)（COP）。（結(jié)果保留兩位小數(shù)）38.某太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)面積為100m2，傾角為30°，日太陽(yáng)輻照量為800W/m2，集熱器效率為70%，求每日可收集的熱量。（結(jié)果保留兩位小數(shù)）39.某地源熱泵系統(tǒng)從地下抽取1000kW的冷量，地下土壤溫度為15℃，若系統(tǒng)COP為3.0，求所需電功率及地下熱平衡問(wèn)題。（結(jié)果保留整數(shù)）40.某建筑墻體厚度0.3m，內(nèi)外溫差20℃，傳熱系數(shù)為0.5W/(m2·K)，若墻體面積為50m2，求每小時(shí)的熱量損失，并說(shuō)明減少熱量損失的方法。（結(jié)果保留兩位小數(shù)）答案與解析一、單選題答案1.A2.A3.B4.B5.A6.B7.B8.B9.A10.A二、多選題答案11.A,B,C12.A,B,D13.A,B,D14.A,B,C15.A,B,C16.A,B,C,D17.A,C18.A,B,C19.A,B,C,D20.A,B,C,D三、判斷題答案21.正確22.正確23.錯(cuò)誤（最佳傾角略小于緯度）24.正確25.正確26.正確27.正確28.錯(cuò)誤（高效區(qū)在額定風(fēng)速附近）29.錯(cuò)誤（仍需尾氣處理）30.錯(cuò)誤（余熱品質(zhì)差回收難度大，回收率低）四、簡(jiǎn)答題答案31.提高蒸汽初溫、提高蒸汽壓力、采用再熱循環(huán)、減少不可逆損失。（每點(diǎn)1分，答對(duì)任意三點(diǎn)即可）32.MPPT技術(shù)通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光伏陣列輸出電壓和電流，動(dòng)態(tài)調(diào)整工作點(diǎn)至最大功率點(diǎn)，從而最大化發(fā)電效率。（2分）原理基于光伏曲線具有單一最大功率點(diǎn)，通過(guò)調(diào)整占空比或電壓參考實(shí)現(xiàn)跟蹤。（3分）33.地源熱泵冬季從地下吸收熱量，空氣源熱泵通過(guò)空氣換熱，后者受室外溫度影響大，低溫性能差；地源熱泵全年性能穩(wěn)定，但初投資高。（2分）空氣源熱泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便。（3分）34.原因：溫差大、結(jié)垢、堵塞、傳熱面污染。（2分）改進(jìn)措施：選擇高效換熱器、定期清洗、優(yōu)化流體流動(dòng)、采用新型耐腐蝕材料。（3分）35.被動(dòng)式設(shè)計(jì)通過(guò)建筑朝向、布局、圍護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，無(wú)需主動(dòng)能耗實(shí)現(xiàn)舒適環(huán)境，如自然采光、通風(fēng)、遮陽(yáng)、保溫等。（2分）具體應(yīng)用包括：高窗采光、中庭通風(fēng)、雙層玻璃、熱反射涂層等。（3分）五、計(jì)算題答案36.解：凈輸出功率=煤耗量×低位發(fā)熱量×效率=500kg/h×29.3MJ/kg×90%=13.085MW冷卻水帶走熱量=凈輸出功率-有效輸出=13.085MW-500kg/h×29.3MJ/kg×90%×(1-30/50)=13.085MW-10.545MW=2.54MW（結(jié)果保留兩位小數(shù)，單位換算正確）37.解：COP=制冷量/壓縮機(jī)功制冷量=質(zhì)量流量×吸氣比功COP=1/(1-(-10-273)/40)=1/(1-263/40)=1/0.345=2.89（計(jì)算過(guò)程完整，結(jié)果保留兩位小數(shù)）38.解：每日熱量=集熱面積×輻照量×效率×?xí)r間=100m2×800W/m2×70%×12h=672kW·h（假設(shè)每日工作12小時(shí)，單位換算正確）39.解：所需電功率=冷量/COP=1000kW/3.0=