热工基础 模拟练习题+参考答案

热工基础模拟练习题+参考答案一、单选题（共55题，每题1分，共55分）1.与外界有物质交换的热力学系统是（）A、开口系统$B、$闭口系统$C、$绝热系统$D、$孤立系统正确答案：A答案解析：开口系统是与外界有物质交换的热力学系统；闭口系统与外界没有物质交换；绝热系统是与外界没有热量交换的系统；孤立系统与外界既没有物质交换也没有能量交换。所以答案是[A]。2.在热力工程力学计算中使用的压力是--（）A、$表压力$B、$大气压力C、$真空压力$D、绝对压力$正确答案：D答案解析：在热力工程力学计算中，很多情况下使用的压力是绝对压力。绝对压力是指以绝对真空为基准测得的压力。表压力是绝对压力与大气压力之差；真空压力是当绝对压力小于大气压力时，大气压力与绝对压力之差；大气压力是地球表面大气自重所产生的压力。在热力工程的一些计算，如理想气体状态方程等的应用中，采用绝对压力能更准确地进行相关参数的计算和分析。3.在理想气体的定温过程中，膨胀功、技术工和热量三者(____)更大。A、膨胀功$B、$技术功$C、$热量$D、$同样大正确答案：D答案解析：在理想气体定温过程中，膨胀功\(W=p_1V_1\ln\frac{V_2}{V_1}\)，技术功\(W_t=p_1V_1-p_2V_2\)，对于定温过程\(p_1V_1=p_2V_2\)，所以技术功\(W_t=0\)，而热量\(Q=W=p_1V_1\ln\frac{V_2}{V_1}\)，所以膨胀功、技术功和热量同样大。4.对于双原子的理想气体，其定容比热容数值上等于(____)倍气体常数。A、3/2$B、$5/2$C、$7/2$D、$9/3正确答案：B答案解析：对于双原子理想气体，分子自由度\(i=5\)。根据能量均分定理，理想气体的定容比热容\(C_V=\frac{i}{2}R\)，所以\(C_V=\frac{5}{2}R\)，即定容比热容数值上等于\(\frac{5}{2}\)倍气体常数。5.热力系与外界交换的能量除了功之外，还有（）A、热$B、$功$C、$热和功D、$热能$正确答案：A答案解析：热是热力系与外界交换的除功之外的另一种能量形式。功和热是热力系与外界交换能量的两种方式。热能是热力系内部能量的一种形式，不是与外界交换的能量。而热和功是两种不同的能量交换形式，题干问的是除功之外的，所以是热。6.理想气体的热力学能中有(____)。A、$内位能和内动能$B、内位能$C、$内动能$D、$不确定正确答案：C答案解析：理想气体分子间无相互作用力，不存在内位能，其热力学能仅包括内动能。7.定压比热容比定容比热容(____)。A、$小$B、$相等$C、大$D、$都有可能正确答案：C答案解析：定压比热容比定容比热容大。这是因为在定压过程中，气体吸收热量除了增加内能使温度升高外，还要对外做功，所以需要吸收更多的热量来实现相同温度的变化，故定压比热容大于定容比热容。8.在水蒸气的焓熵图上，越往右越平的线是(____)。A、$等压线$B、等温线$C、$等干度线$D、$等熵线正确答案：B9.定干度线只在（）内才有。A、未饱和区$B、$蒸汽区C、$过热区$D、$湿蒸汽区$正确答案：D答案解析：定干度线是在湿蒸汽区内，湿蒸汽是饱和水和干饱和蒸汽的混合物，定干度线表示湿蒸汽中干饱和蒸汽所占的质量份额，所以定干度线只在湿蒸汽区内才有。10.其他方面不变时，朗肯循环初压越高，(____)就越大。A、预热热$B、$凝汽器内的散热量C、$新蒸汽的焓$D、$汽化热$正确答案：A11.水汽平衡共存的状态是(____)。A、饱和状态$B、$共存状态$C、$共生状态$D、$汽化状态正确答案：A答案解析：在水汽平衡共存时，其状态是饱和状态，当水汽含量超过饱和状态才会有多余水汽等情况，所以水汽平衡共存是饱和状态，答案选A。12.干饱和蒸汽的干度为（）。A、0$B、$0.50C、$0.2$D、$1$正确答案：D13.朗肯循环的乏汽位于水蒸气T-S图的(____)。A、过热蒸汽区$B、$湿饱和蒸汽区$C、$未饱和水区$D、$干饱和蒸汽线正确答案：B答案解析：朗肯循环的乏汽是在汽轮机中膨胀做功后的蒸汽，此时蒸汽压力降低，温度也降低，处于湿饱和蒸汽区。在水蒸气T-S图中，湿饱和蒸汽区位于干饱和蒸汽线以下，未饱和水区之上。过热蒸汽区在干饱和蒸汽线的右侧，而乏汽不在过热蒸汽区。未饱和水区是在较低温度和压力下，水还未达到饱和状态的区域，乏汽不是未饱和水。干饱和蒸汽线是饱和蒸汽与过热蒸汽的分界线，乏汽不是干饱和蒸汽，所以位于湿饱和蒸汽区。14.下列说法正确的是(____)。A、循环最高温度与最低温度都一定时，则循环的热效率就一定$B、$循环最低温度一定时，则最高温度越高，循环的热效率越低C、$循环最高温度与最低温度都一定时，则循环的最高热效率就一定$D、$循环最高温度一定时，则最低温度越低，循环的热效率越高$正确答案：C15.朗肯循环的蒸汽初压提高，乏汽干度一定（）A、$不确定B、$提高$C、降低$D、$不变$正确答案：C答案解析：朗肯循环中，蒸汽初压提高时，蒸汽在汽轮机中膨胀终了的湿度会增大，即乏汽干度降低。因为初压升高，蒸汽的比容减小，在汽轮机中膨胀到相同的背压时，蒸汽的干度会减小。16.绝热节流前后蒸汽的焓值（）。A、增大$B、$减小$C、$不变$D、$不定正确答案：C答案解析：绝热节流是一个等焓过程，即绝热节流前后蒸汽的焓值不变。所以答案选[C]。17.工质可逆散热后，其熵（）A、$不变$B、$提高$C、$不确定D、降低$正确答案：D18.对于多原子的理想气体，其定容比热容数值上等于(____)倍气体常数。A、$5/2$B、$7/2$C、3/2$D、$9/4正确答案：B19.不是状态参数的是(____)。A、$比功$B、$比内能C、焓$D、$熵$正确答案：A答案解析：比功是过程量，不是状态参数，而焓、熵、比内能都是状态参数。20.p-v图又称为示(____)图。A、热$B、$功$C、$温$D、$焓正确答案：B答案解析：在p-v图中，每一条曲线下的面积表示系统对外做的功，所以p-v图又称为示功图。21.汽轮机对外提供的功全部来自于蒸汽的(____)。A、动能$B、$焓升$C、$热能$D、$焓降正确答案：D答案解析：汽轮机是将蒸汽的热能转化为机械能对外做功的设备。蒸汽在汽轮机中膨胀做功，其焓值降低，焓降所释放的能量一部分用于推动汽轮机转子旋转对外做功，一部分用于克服汽轮机内部的各种损失。所以汽轮机对外提供的功全部来自于蒸汽的焓降。22.再热循环的汽耗率比同参数朗肯循环的热效率(____)。A、$低$B、$不一定C、$相等$D、高$正确答案：A答案解析：再热循环由于增加了再热器等设备，使得蒸汽在汽轮机中做功过程更复杂，相同条件下其汽耗率比同参数朗肯循环要高，也就是汽耗率比同参数朗肯循环低。23.蒸汽的温度越高，则比熵就（）A、越高$B、$越低$C、$不变$D、$以上都不对正确答案：D24.与外界没有物质交换但可能有热量交换的是（）。A、绝热系统$B、$孤立系统C、$开口系统$D、$闭口系统$正确答案：D答案解析：绝热系统与外界既无物质交换也无热量交换；闭口系统与外界没有物质交换，但可能有热量交换；开口系统与外界有物质和能量交换；孤立系统与外界既无物质交换也无能量交换。25.不经过汽化，未饱和水不可能变成(____)。A、$临界状态$B、过热蒸汽$C、$饱和水$D、$湿饱和蒸汽正确答案：D答案解析：未饱和水变成湿饱和蒸汽的过程中，水首先要吸收热量汽化成饱和水，然后再吸收热量变成湿饱和蒸汽，所以不经过汽化，未饱和水不可能变成湿饱和蒸汽。26.气体通用常数R取值为(____)。A、8314$B、$8312$C、$8315$D、$8,313正确答案：A答案解析：气体通用常数R=8.314J/(mol·K)，将单位换算后可以看出它大于8314，所以选A。27.朗肯循环中工质在给水泵内发生是(____)过程。A、$等焓B、$等温$C、$等熵$D、等压$正确答案：C28.饱和状态所具有的温度称为(____)。A、饱和温度$B、$沸点$C、$平衡温度$D、$饱和水正确答案：A答案解析：饱和状态所具有的温度称为饱和温度。沸点是液体沸腾时的温度，平衡温度表述不准确，饱和水是处于饱和状态下的水，不是温度的定义。所以答案选[A]。29.在水蒸气的焓熵图上，(____)的等温线温度高。A、下方$B、$右方$C、$上方$D、$左方正确答案：C答案解析：在水蒸气的焓熵图上，等温线越靠上温度越高，上方的等温线温度高。30.当蒸汽的压力大约降到喷管入口压力的（）时，就会出现临界状态。A、$1/3$B、$1/4$C、$1/5D、1/2$正确答案：D31.对动力循环在汽轮机内发生的能量转化过程，有(____)。A、wt=h1-h2$B、$wt=h2-h1$C、$q=h1-h2$D、$q=h1+h2正确答案：A答案解析：在汽轮机内，蒸汽对汽轮机做的功\(w_t\)等于蒸汽进入汽轮机时的焓\(h_1\)减去蒸汽离开汽轮机时的焓\(h_2\)，即\(w_t=h_1-h_2\)。选项[B]中\(w_t=h_2-h_1\)错误；选项[C]中\(q=h_1-h_2\)不是汽轮机内能量转化中功的表达式；选项[D]中\(q=h_1+h_2\)也不正确。32.亚临界下水蒸气定压产生过程经历的状态次序正确的是(____)。A、饱和水、未饱和水$B、$过热蒸汽、干饱和蒸汽$C、$湿饱和蒸汽、干饱和蒸汽$D、$饱和水、干饱和蒸汽正确答案：C答案解析：亚临界下水蒸气定压产生过程依次是未饱和水、饱和水、湿饱和蒸汽、干饱和蒸汽、过热蒸汽。选项A顺序错误；选项B顺序错误；选项C顺序正确；选项D缺少湿饱和蒸汽阶段，顺序错误。33.在水蒸气定压产生过程的温熵图上，有(____)段斜直线。A、$2$B、$0C、$3$D、1$正确答案：A34.在(____)情况下，热量记为正值。A、吸热$B、$放热$C、$绝热$D、$换热正确答案：A答案解析：当系统吸热时，热量记为正值。B选项放热热量记为负值；C选项绝热过程没有热量交换；D选项表述不准确，换热有吸热和放热情况。所以正确答案是A。35.定熵过程中，理想气体的温度与体积成(____)。A、正比$B、$反比$C、$给等比$D、$不一定正确答案：B答案解析：定熵过程中，理想气体的熵不变，根据理想气体状态方程\(pV=nRT\)和定熵过程方程\(pV^{\gamma}=C\)（\(\gamma\)为比热容比），可得\(T_1V_1^{\gamma-1}=T_2V_2^{\gamma-1}\)，进一步推导可得\(T_1/T_2=(V_2/V_1)^{\gamma-1}\)，所以理想气体的温度与体积成反比。36.在现有火力发电技术中，提高朗肯循环初温受制于(____)。A、材料$B、$冷源$C、$乏汽干度$D、$循环正确答案：A答案解析：提高朗肯循环初温会使蒸汽温度和压力升高，对设备材料的强度、耐热性等性能要求更高，目前材料性能限制了朗肯循环初温的进一步提高。乏汽干度主要与排汽压力等有关；冷源损失与凝汽器等有关；循环本身不是直接限制初温提高的因素。37.对于单原子的理想气体，其定压比热容数值上等于(____)倍气体常数。A、3/2$B、$5/2$C、$7/2$D、$9/5正确答案：B答案解析：单原子理想气体的定压比热容\(c_p=\frac{5}{2}R\)，其中\(R\)为气体常数，所以定压比热容数值上等于\(\frac{5}{2}\)倍气体常数。38.凡是自发进行的过程，其结果均使能量的品质(____)。A、$不确定B、$不变$C、$降低$D、升高$正确答案：C答案解析：自发进行的过程总是向熵增加的方向进行，而熵增加意味着能量的品质降低，所以凡是自发进行的过程，其结果均使能量的品质降低。39.湿饱和蒸汽存在于水蒸气的定压产生过程的（）阶段A、过热段$B、$预热段C、$加热段$D、$汽化段$正确答案：D答案解析：在水蒸气定压产生过程中，湿饱和蒸汽处于汽化段。从水开始加热升温到达到饱和温度产生饱和水，再继续吸收热量开始汽化，在汽化过程中就会出现湿饱和蒸汽，直到完全汽化成为干饱和蒸汽，所以湿饱和蒸汽存在于汽化段。40.朗肯循环中工质在凝汽器内发生的是(____)过程。A、$等熵B、$绝热$C、$等焓$D、等压$正确答案：D41.对于一定质量的理想气体，可能发生的过程是。()A、$绝热膨胀，温度升高$B、$定容吸热，温度不变$C、$绝热膨胀，温度降低D、定温放热，压强增大$正确答案：C答案解析：1.逐一分析各选项：-选项A：-根据理想气体状态方程\(pV=nRT\)（\(n\)为物质的量，\(R\)为普适气体常量），定温过程\(T\)不变。-放热则\(Q\lt0\)，由\(\DeltaU=Q+W\)，定温时\(\DeltaU=0\)，所以\(W=-Q\gt0\)，即外界对气体做功。-体积减小，根据\(pV=nRT\)，\(T\)不变，\(V\)减小则\(p\)增大，所以定温放热时压强增大，但体积应减小，A选项中说压强增大同时定温放热，从体积变化角度分析是矛盾的，A错误。-选项B：-定容过程\(V\)不变，\(W=0\)。-吸热\(Q\gt0\)，由\(\DeltaU=Q+W\)，则\(\DeltaU\gt0\)，温度升高，B选项说定容吸热温度不变错误，B错误。-选项C、D：-绝热过程\(Q=0\)。-气体膨胀对外做功\(W\lt0\)，由\(\DeltaU=Q+W\)，可得\(\DeltaU\lt0\)，理想气体内能只与温度有关，\(\DeltaU\lt0\)则温度降低，所以绝热膨胀时温度降低，C错误，D正确。42.在水蒸气的焓熵图上，越往上越陡的线是(____)。A、$等压线$B、$等熵线C、$等干度线$D、等温线$正确答案：A43.在火电厂中，气化潜热主要在（）中吸收？A、$汽轮机B、$过热器$C、$水冷壁$D、省煤器$正确答案：C答案解析：在火电厂中，水冷壁主要吸收炉膛内高温火焰和烟气的辐射热，使水蒸发变成蒸汽，这个过程中吸收了大量的气化潜热。省煤器主要是利用锅炉尾部烟气的余热来加热给水，提高给水温度；过热器是将饱和蒸汽加热成过热蒸汽；汽轮机是将蒸汽的热能转化为机械能。所以气化潜热主要在水冷壁中吸收。44.最佳循环一定是：()A、$不可逆$B、$变压C、$定压$D、可逆$正确答案：D答案解析：最佳循环是可逆循环，可逆循环效率最高，所以最佳循环一定是可逆的。不可逆循环会有能量损失，效率低于可逆循环；定压和变压与是否为最佳循环并无直接必然联系。45.工作于两热源的循环是（）A、$不可逆循环B、$朗肯循环$C、可逆循环$D、$卡诺循环$正确答案：D46.当压力大于19MPa但是不到临界压力时，锅炉必须采用（）。A、$普通锅炉B、$强迫锅炉$C、$直流锅炉$D、自然循环锅炉$正确答案：B47.T—S图上，可逆过程线下的面积表示（）A、热量$B、$能量C、$技术功$D、$膨胀功$正确答案：A48.当气缸中只剩下最后一滴饱和水时的状态是(____)。A、$定压过热阶段$B、过热蒸汽$C、$干饱和蒸汽状态$D、$湿饱和蒸汽状态正确答案：C答案解析：当气缸中只剩下最后一滴饱和水时，此时水刚好全部汽化完，处于干饱和蒸汽状态。49.朗肯循环的等压散热过程在(____)中完成的。A、$给水泵$B、$锅炉$C、汽轮机$D、$凝汽器正确答案：D答案解析：朗肯循环的等压散热过程是在凝汽器中进行的。在凝汽器中，蒸汽向冷却水放热，被冷却凝结成水，压力保持不变，完成等压散热过程。50.状态参数的变化量只与(____)有关。A、$终态$B、$能量C、$初终态$D、始态$正确答案：C答案解析：状态参数是描述系统状态的物理量，其变化量只取决于系统的初终态，与变化过程无关。例如内能、焓等状态参数的变化量都只由初终态决定。51.热力学温标与摄氏温标的关系是(____)。A、热力学温标数值越大，则摄氏温标的数值也越大$B、$对于同一温度，热力学温标的数值小于摄氏温标的数值$C、$对于同一过程，两温标的变化值不一样$D、$以上说法都是错误的正确答案：A52.对于背压式汽轮机，工业上使用的蒸汽压力一般为（）Mpa。A、$0.32-0.75B、$0.24-0.8$C、$0.54-0.7$D、0.3-0.5$正确答案：B53.(____)不是热力系的内能。A、内动能$B、$机械能C、$化学能$D、$热能$正确答案：B答案解析：内能是系统内部所具有的能量，包括内动能、内位能、化学能等。机械能是宏观物体的动能和势能之和，不属于内能。而热能从微观角度看，其本质也是分子的动能和势能等，属于内能的范畴，内动能和化学能也都属于内能。所以机械能不是热力系的内能。54.下列说法正确的是(____)。A、温度越高，则过热蒸汽的焓越高$B、$温度一定的湿饱和蒸汽，压力越高，其干度也越高$C、$熵一定，压力越低，则水蒸气的温度越低$D、$温度一定，压力越低，则过热蒸汽的焓越高正确答案：C55.如果在未饱和水之后接着出现的是过热蒸汽，那么锅炉工作压力一定是()。A、$范围不确定B、$临界$C、超临界$D、$亚临界$正确答案：C二、多选题（共23题，每题1分，共23分）1.一定能提高朗肯循环热效率的有(____)。A、$采用回热B、提高初温$C、$提高初压$D、$采用再热$正确答案：ABC2.系统内工质经历不可逆过程时，熵变量包括（）。A、$熵B、熵和$C、$熵产$D、$熵流$正确答案：CD3.下列哪些气体可以当做理想气体来处理？A、$常温下的空气B、燃气$C、$水蒸气$D、$烟气$正确答案：ABD4.稳定流动能量方程中，有(____)项。A、$动能变化$B、$势能变化$C、$热量D、焓变$正确答案：BD5.单位与能量单位相同的是（）A、$焓B、内能$C、$功$D、$比热量$正确答案：ABC6.其他方面不变时，采用回热，能使朗肯循环(____)升高。A、热效率$B、$乏汽干度$C、$平均吸热温度$D、$放热温度正确答案：AC7.朗肯循环中工质在锅炉内发生是(____)过程。A、等压$B、$等温$C、$熵增$D、$焓增正确答案：ACD8.对于理想气体，在定容过程中，下列（）不为0。A、体积变化功$B、$过程比热容C、$过程热量$D、$技术功$正确答案：BCD9.改变朗肯循环乏汽干度状态的是(____)。A、$提高初温B、采用回热$C、$提高初压力$D、$采用再热$正确答案：ACD10.朗肯循环不是由（）个过程组成的A、$4$B、$3$C、2$D、$5正确答案：BCD11.任何循环的热效率都不可能（）。A、$＝1$B、＞1,$C、$＜0。D、$0正确答案：ABC12.开口系统与外界可以有（）A、质量交换$B、$热量交换$C、$功量交换$D、$以上都不是正确答案：ABC答案解析：开口系统是与外界有物质、能量（热量和功量）交换的系统。所以开口系统与外界可以有质量交换、热量交换和功量交换，故答案为ABC。13.一定能提高朗肯循环乏汽干度的有(____)。A、$采用回热B、$采用再热$C、$提高初压$D、提高初温$正确答案：BD14.回热循环比朗肯循环增多的设备有(____)。A、$回热加热器$B、$锅炉$C、$给水泵D、再热器$正确答案：AC答案解析：回热循环在朗肯循环基础上增加了回热加热器，用于加热凝结水，提高给水温度，同时增加了给水泵用于输送经过加热后的给水进入锅炉，所以增多的设备是回热加热器和给水泵。再热器是在中间再热循环中使用的设备，回热循环与朗肯循环相比没有增加锅炉。15.朗肯循环中工质在给水泵内发生(____)过程。A、绝热$B、$等压$C、$等熵$D、$等温正确答案：AC16.对于理想气体，在定熵过程中，下列（）不为0。A、体积变化功$B、$过程比热容C、$技术功$D、$过程热量$正确答案：AC17.内能包括（）A、内动能$B、$内势能$C、$热$D、$功正确答案：AB答案解析：内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和，所以内能包括内动能和内势能，选项A和B正确；热和功是内能传递和转化的形式，不是内能的组成部分，选项C和D错误。18.火力发电厂中，（）级回热适用于高压机组。A、$7$B、6$C、$9D、$8$正确答案：AD19.属于状态参数的有(____)。A、$焓B、温度$C、$熵$D、$压力$正确答案：ABCD答案解析：状态参数是描述热力系统状态的宏观物理量，如温度、压力、比体积、内能、焓、熵等。温度反映物体的冷热程度，压力是垂直作用于单位面积上的力，熵是与系统无序程度有关的状态参数，焓是一个复合状态参数，它们都具有状态参数的特性，与过程路径无关，只取决于系统的状态。20.下列物理量符号为正的有（）？A、工质对外做的功$B、外界对工质做的功$C、$热系统吸收的热量$D、$功系统放出的热量正确答案：AC答案解析：工质对外做功，功为正，所以选项A正确；外界对工质做功，功为负，选项B错误；系统吸收热量，热量为正，选项C正确；系统放出热量，热量为负，选项D错误。21.提高卡诺循环热效率的基本途径是(____)。A、提高低温热源温度$B、$降低低温热源温度C、$降低高温热源温度$D、$提高高温热源温度$正确答案：BD22.朗肯循环，在(____)中发生的过程是等压过程。A、$凝汽器$B、$给水泵C、$汽轮机$D、锅炉$正确答案：AD23.朗肯循环是(____)过程。A、$多热源循环B、$两热源循环$C、动力循环$D、$卡诺循环$正确答案：AC三、判断题（共35题，每题1分，共35分）1.由未饱和水加热成饱和水的过程称为预热阶段。A、正确B、错误正确答案：A2.在能量的转换和传递过程中，能量的总量保持不变。A、正确B、错误正确答案：A3.当初压低于10MPa时一般不采用再热。A、正确B、错误正确答案：A4.吸热不一定导致热力系的内能升高。A、正确B、错误正确答案：A5.未饱和水可以不经过湿饱和蒸汽状态，直接变为干饱和蒸汽。A、正确B、错误正确答案：A6.能量质量不可能升高。A、正确B、错误正确答案：B7.温度越高则势能越高。A、正确B、错误正确答案：B8.热可以变成功，功也能变成热。A、正确B、错误正确答案：A9.朗肯循环采用回热的根本目的是提高热效率。A、正确B、