2024年注册公用设备工程师基础考试知识点练习：热工基础

2024年注册公用设备工程师基础考试知识点练习：热工基础一、单项选择题（每题2分，共20题）1.理想气体状态方程\(pV=mRT\)中，\(R\)是（）A.普适气体常量B.比气体常数C.摩尔气体常数D.万有引力常数答案：B。解析：理想气体状态方程\(pV=mRT\)中，\(R\)是比气体常数；普适气体常量是\(R_0\)；摩尔气体常数也是\(R_0\)；万有引力常数和此方程无关。2.定容过程中，气体吸收的热量用于（）A.对外做功B.增加内能C.既对外做功又增加内能D.无法确定答案：B。解析：定容过程中\(W=0\)，根据热力学第一定律\(Q=\DeltaU+W\)，此时气体吸收的热量全部用于增加内能。3.熵是（）A.广延参数B.强度参数C.过程量D.无法判断答案：A。解析：熵与系统的质量有关，具有可加性，属于广延参数；强度参数与质量无关；熵是状态参数不是过程量。4.卡诺循环由（）个可逆过程组成。A.2B.3C.4D.5答案：C。解析：卡诺循环由两个可逆定温过程和两个可逆绝热过程组成，共4个可逆过程。5.工质经过一个不可逆循环后，其熵（）A.增大B.减小C.不变D.不确定答案：C。解析：熵是状态参数，工质经过一个循环后回到初始状态，状态不变，熵也不变，与循环是否可逆无关。6.水在定压汽化过程中，干度\(x\)的取值范围是（）A.\(0<x<1\)B.\(0\leqx\leq1\)C.\(x>0\)D.\(x<1\)答案：B。解析：干度\(x\)表示湿蒸汽中干蒸汽的质量占比，未饱和水\(x=0\)，饱和蒸汽\(x=1\)，湿蒸汽\(0<x<1\)，所以取值范围是\(0\leqx\leq1\)。7.以下哪种气体可近似看作理想气体（）A.高压水蒸气B.常温常压下的氧气C.湿空气D.制冷剂气体答案：B。解析：当气体压力不太高、温度不太低时可近似看作理想气体，常温常压下的氧气符合条件；高压水蒸气、制冷剂气体不能简单看作理想气体；湿空气成分复杂，一般不按理想气体处理。8.某热机从高温热源吸热\(Q_1\)，向低温热源放热\(Q_2\)，其热效率\(\eta\)为（）A.\(\frac{Q_1}{Q_2}\)B.\(\frac{Q_2}{Q_1}\)C.\(1-\frac{Q_2}{Q_1}\)D.\(1-\frac{Q_1}{Q_2}\)答案：C。解析：热机热效率\(\eta=\frac{W}{Q_1}\)，又\(W=Q_1-Q_2\)，所以\(\eta=1-\frac{Q_2}{Q_1}\)。9.定压比热\(c_p\)与定容比热\(c_v\)的关系是（）A.\(c_p<c_v\)B.\(c_p=c_v\)C.\(c_p>c_v\)D.不确定答案：C。解析：定压过程中气体吸收的热量一部分用于增加内能，一部分用于对外做功；定容过程中吸收热量只用于增加内能，所以定压比热\(c_p\)大于定容比热\(c_v\)。10.系统与外界没有热量交换的过程是（）A.定温过程B.定压过程C.绝热过程D.定容过程答案：C。解析：绝热过程的定义就是系统与外界没有热量交换；定温过程是温度不变的过程；定压过程是压力不变的过程；定容过程是容积不变的过程。11.热传递的基本方式不包括（）A.导热B.对流C.辐射D.扩散答案：D。解析：热传递的基本方式有导热、对流和辐射；扩散主要涉及物质分子的运动，不属于热传递基本方式。12.以下哪种材料导热系数较小（）A.铜B.水C.空气D.铁答案：C。解析：一般来说，气体的导热系数小于液体，液体小于固体。空气是气体，导热系数较小；铜和铁是金属，导热系数较大；水的导热系数大于空气。13.黑体的辐射能力与（）有关。A.温度B.表面颜色C.表面粗糙度D.形状答案：A。解析：黑体的辐射能力仅与温度有关，根据斯蒂芬-玻尔兹曼定律\(E_b=\sigmaT^4\)，\(E_b\)为黑体辐射能力，\(\sigma\)为斯蒂芬-玻尔兹曼常量，\(T\)为绝对温度。14.对流传热系数与（）无关。A.流体物性B.壁面形状C.流体流量D.环境压力答案：D。解析：对流传热系数与流体物性、壁面形状、流体流动状态（与流量有关）等有关；环境压力不是直接影响对流传热系数的因素。15.两物体间进行辐射换热，其辐射换热量与（）有关。A.两物体间距离B.两物体的发射率C.两物体的形状D.以上都是答案：D。解析：两物体间辐射换热量与两物体间距离、发射率、形状等都有关系。距离影响辐射角系数，发射率直接影响辐射能力，形状也会影响辐射角系数进而影响换热量。16.导热系数的单位是（）A.\(W/(m\cdotK)\)B.\(W/(m^2\cdotK)\)C.\(J/(m\cdotK)\)D.\(J/(m^2\cdotK)\)答案：A。解析：导热系数\(\lambda\)的单位是\(W/(m\cdotK)\)；\(W/(m^2\cdotK)\)是热流密度的单位；\(J\)是能量单位，\(J/(m\cdotK)\)、\(J/(m^2\cdotK)\)不是导热系数单位。17.发生自然对流的原因是（）A.温差导致密度差B.外力推动C.流体粘性D.表面张力答案：A。解析：自然对流是由于流体内部各部分温度不同，产生密度差，从而引起的流体流动；外力推动的是受迫对流；流体粘性和表面张力不是自然对流发生的主要原因。18.以下哪种情况辐射换热占主导（）A.高温物体之间B.低温物体之间C.流体内部D.固体内部答案：A。解析：辐射换热与温度的四次方有关，温度越高，辐射换热越显著，所以高温物体之间辐射换热占主导；低温物体之间辐射换热相对较弱；流体内部和固体内部主要以导热和对流换热为主（在特定条件下辐射换热才会突出）。19.努塞尔数\(Nu\)反映的是（）A.导热热阻与对流传热热阻之比B.对流与辐射换热之比C.导热与辐射换热之比D.不同流体的换热能力之比答案：A。解析：努塞尔数\(Nu=\frac{hL}{\lambda}\)，其中\(h\)是对流传热系数，\(L\)是特征长度，\(\lambda\)是导热系数，它反映了导热热阻与对流传热热阻之比。20.普朗特数\(Pr\)反映了（）A.动量扩散与热量扩散的相对大小B.导热与对流的相对大小C.辐射与对流的相对大小D.不同温度下流体的物性差异答案：A。解析：普朗特数\(Pr=\frac{\nu}{a}\)，\(\nu\)是运动粘度（反映动量扩散能力），\(a\)是热扩散率（反映热量扩散能力），所以它反映了动量扩散与热量扩散的相对大小。二、多项选择题（每题2分，共10题）1.以下属于状态参数的有（）A.温度B.压力C.比体积D.内能E.热量答案：ABCD。解析：状态参数只取决于系统的状态，与过程无关，温度、压力、比体积、内能都是状态参数；热量是过程量，与过程路径有关。2.理想气体的内能与（）有关。A.温度B.压力C.比体积D.质量E.气体种类答案：AE。解析：理想气体内能是温度的单值函数，还与气体种类有关（不同气体比热不同）；压力、比体积单独不直接决定内能，质量只是影响内能大小，不是决定内能本质的因素（对于理想气体，比内能只与温度和气体种类有关）。3.可逆过程的特点包括（）A.过程进行时不存在任何耗散效应B.系统和外界可以同时恢复到初始状态C.过程进行得无限缓慢D.存在较大的温差推动过程进行E.过程中压力变化剧烈答案：ABC。解析：可逆过程不存在任何耗散效应，进行得无限缓慢，这样系统和外界可以同时恢复到初始状态；存在较大温差推动过程进行以及压力变化剧烈都意味着有不可逆因素，不是可逆过程的特点。4.影响对流传热系数的因素有（）A.流体的种类B.流体的流动状态C.壁面的粗糙度D.流体的温度E.壁面的材料答案：ABCD。解析：不同种类流体物性不同，对流传热系数不同；流动状态（层流、湍流等）影响传热系数；壁面粗糙度会影响流体流动进而影响传热系数；流体温度影响物性，也会影响传热系数；壁面材料一般对流体和壁面间的对流传热系数影响较小（除非特殊情况）。5.以下关于黑体的说法正确的有（）A.黑体是一种理想化的物体B.黑体能够吸收投入到其表面的全部辐射能C.黑体的发射率为1D.实际中不存在真正的黑体E.黑体的辐射能力只与温度有关答案：ABCDE。解析：黑体是理想化物体，能吸收全部投入辐射能，发射率为1，实际中不存在真正的黑体，其辐射能力仅取决于温度，符合斯蒂芬-玻尔兹曼定律。6.下列过程可能是可逆过程的有（）A.无摩擦的准静态膨胀过程B.有温差的传热过程C.绝热自由膨胀过程D.定温可逆压缩过程E.有摩擦的压缩过程答案：AD。解析：无摩擦的准静态膨胀过程满足可逆条件；定温可逆压缩过程也是可逆的；有温差的传热过程、绝热自由膨胀过程、有摩擦的压缩过程都存在不可逆因素，不是可逆过程。7.气体的比热与（）有关。A.气体的种类B.过程C.温度D.压力E.比体积答案：ABC。解析：不同种类气体比热不同；定压比热和定容比热不同，所以比热与过程有关；比热还与温度有关（一般温度变化时比热也会变化）；压力和比体积单独不是决定比热的关键因素，它们通过影响过程和状态间接影响比热。8.热传递的三种基本方式中，与温度有关的有（）A.导热B.对流C.辐射D.扩散E.蒸发答案：ABC。解析：导热系数与温度有关（一般温度变化导热系数也变）；对流换热系数与温度差引起的流动等有关；辐射与温度的四次方有关；扩散主要是物质分子运动，与热传递中温度直接关联不大；蒸发是一种相变现象，不属于热传递基本方式。9.以下哪些情况可以应用热阻概念分析（）A.多层平壁导热B.复合圆筒壁导热C.流体对流传热D.辐射换热E.化学反应热传递答案：ABC。解析：多层平壁导热、复合圆筒壁导热可以通过热阻串联等方式分析传热；流体对流传热也可以引入热阻概念来分析；辐射换热较复杂，一般不单纯用热阻概念分析；化学反应热传递涉及化学反应过程，热阻概念一般不适用。10.