2025年大学大二（能源与动力工程）热工基础试题及答案

2025年大学大二（能源与动力工程）热工基础试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（总共10题，每题3分，每题的选项中，只有一个选项是符合题目要求的，请将正确答案填写在每题后面的括号内）1.关于理想气体状态方程，以下说法正确的是（）A.只适用于高温高压情况B.与气体的种类无关C.可以用于计算实际气体的状态D.不适用于混合气体2.热力学第零定律主要用于（）A.确定系统的内能B.定义温度C.计算热量传递D.分析热机效率3.定容比热和定压比热的关系是（）A.定容比热大于定压比热B.定容比热小于定压比热C.定容比热等于定压比热D.不确定4.卡诺循环的效率只与（）有关A.高温热源温度B.低温热源温度C.高温热源和低温热源温度D.工质种类5.气体的内能是（）A.气体分子动能的总和B.气体分子势能的总和C.气体分子动能和势能的总和D.与气体状态无关6.以下哪种过程是可逆过程（）A.摩擦生热过程B.气体自由膨胀过程C.准静态过程D.热传递过程7.对于理想气体的绝热过程，以下说法错误的是（）A.系统与外界无热量交换B.内能变化等于功C.温度不变D.熵不变8.水蒸气的定压发生过程不包括以下哪个阶段（）A.预热阶段B.汽化阶段C.过热阶段D.冷凝阶段9.湿空气的含湿量是指（）A.单位质量干空气所含的水蒸气质量B.单位体积湿空气所含的水蒸气质量C.湿空气中水蒸气的质量分数D.湿空气中干空气的质量分数10.热传递的三种基本方式不包括（）A.导热B.对流C.辐射D.扩散第II卷1.（10分）简述热力学第一定律的内容，并写出其数学表达式。2.（10分）分析理想气体等温过程的特点，包括状态参数的变化情况。3.（15分）有一热机工作于温度为127℃和27℃的两个热源之间，求该热机的最大效率。若该热机从高温热源吸收1000kJ的热量，求对外做的最大功。4.（25分）材料：某动力工程中，有一气体在气缸内进行可逆膨胀过程。已知初始状态压力p1=5MPa，体积V1=0.1m³，温度T1=500K；终了状态压力p2=1MPa，体积V2=0.5m³。该气体可视为理想气体，其定压比热cp=1.005kJ/(kg·K)，定容比热cv=0.718kJ/(kg·K)。问题：（1）求该过程中气体对外做的功。（2）求该过程中气体内能的变化。（3）求该过程中气体吸收的热量。5.（20分）材料：在某干燥过程中，湿空气的初始状态参数为：温度t1=30℃，相对湿度φ1=60%，压力p=0.1MPa。经过干燥处理后，湿空气的相对湿度φ2=20%。已知30℃时水的饱和蒸汽压ps1=4.247kPa，10℃时水的饱和蒸汽压ps2=1.228kPa。问题：（1）求湿空气的初始含湿量d1。（2）求湿空气的终了温度t2。（3）若湿空气的流量为1000kg/h，求每小时除去的水分质量。答案：第I卷：1.B2.B3.B4.C.5.C6.C7.C8.D9.A10.D第II卷：1.热力学第一定律指出，热可以转变为功，功也可以转变为热；消耗一定的功必产生一定的热，一定的热消失时，也必产生一定的功。数学表达式：Q=ΔU+W。2.理想气体等温过程中，温度不变，内能不变。压力与体积成反比，即p1V=p2V2。对外做功W=p1V1ln(V2/V1)=RTln(V2/V1)。3.最大效率η=1-T2/T1=1-300/400=25%。对外做的最大功W=ηQ1=0.25×1000=250kJ。4.（1）W=p1V1-p2V2=5×10^6×0.1-1×10^6×0.5=0kJ。（2）ΔU=mcV(T2-T1)，由理想气体状态方程求m，再求T2，进而得ΔU。（3）Q=ΔU+W求热量。5.（1）