2025 年大学能源与动力工程（工程热力学）试题及答案

2025年大学能源与动力工程（工程热力学）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填写在括号内）1.工程热力学中，闭口系与外界（）。A.无物质交换，无能量交换B.无物质交换，有能量交换C.有物质交换，无能量交换D.有物质交换，有能量交换2.理想气体的内能是（）的函数。A.压力和比容B.温度和比容C.压力和温度D.温度3.可逆过程的特点是（）。A.系统和外界能同时恢复到初始状态B.系统能恢复到初始状态，外界不能C.外界能恢复到初始状态，系统不能D.系统和外界都不能恢复到初始状态4.卡诺循环的热效率只与（）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.工质性质5.对于定容过程，工质吸收的热量全部用于增加（）。A.内能B.焓C.熵D.功6.实际气体的状态方程中，最常用的是（）。A.理想气体状态方程B.范德瓦尔方程C.维里方程D.通用压缩因子图7.湿空气的含湿量是指（）。A.1kg干空气中所含的水蒸气质量B.1m³湿空气中所含的水蒸气质量C.1kg湿空气中所含的水蒸气质量D.湿空气的水蒸气分压力对应的饱和温度下的饱和水蒸气比体积8.朗肯循环中，汽轮机排出的蒸汽处于（）。A.过热蒸汽状态B.饱和蒸汽状态C.湿蒸汽状态D.干饱和蒸汽状态9.提高蒸汽动力循环热效率的主要途径是（）。A.提高蒸汽初参数B.降低蒸汽终参数C.采用回热循环D.以上都是10.燃气轮机循环中，压气机压缩空气消耗的功（）燃气在涡轮中膨胀作的功。A.大于B.小于C.等于D.不确定二、多项选择题（总共5题，每题4分，每题有两个或两个以上正确答案，请将正确答案填写在括号内）1.工程热力学的研究方法有（）。A.宏观研究方法B.微观研究方法C.实验研究方法D.理论分析方法2.下列哪些是状态参数（）。A.压力B.温度C.比容D.功3.热力学第一定律的表达式有（）。A.q=Δu+wB.q=h₂-h₁+wₜC.q=u₂-u₁+wₜD.q=h₂-h₁+w4.影响化学反应热效应的因素有（）。A.反应物和生成物的性质B.反应温度C.反应压力D.反应途径5.蒸汽压缩制冷循环的主要设备有（）。A.压缩机B.冷凝器C.节流阀D.蒸发器三、判断题（总共10题，每题2分，正确的打“√”，错误的打“×”）1.闭口系内质量保持恒定。（）2.理想气体的比热是常数。（）3.熵增原理只适用于可逆过程。（）4.卡诺热机的效率最高。（）5.定压比热大于定容比热。（）6.湿空气的相对湿度越大，含湿量也越大。（）7.朗肯循环中，锅炉产生的蒸汽全部进入汽轮机做功。（）8.燃气轮机循环中，采用回热可以提高循环热效率。（）9.在蒸汽动力循环中，提高蒸汽初压力可以提高循环热效率，但会使汽轮机排汽湿度增大。（）10.制冷系数是制冷循环的制冷量与消耗的功之比。（）四、简答题（总共3题，每题10分）1.简述热力学第零定律，并说明其重要性。2.说明卡诺定理的内容，并分析其对提高热机效率的指导意义。3.简述蒸汽压缩制冷循环的工作原理。五、计算题（总共2题，每题15分）1.已知某理想气体在定容过程中，温度从T₁升高到T₂，吸收热量q₁。若该气体在定压过程中，温度从T₁升高到T₂，吸收热量q₂。求q₂与q₁的比值。（已知该气体的定容比热cv和定压比热cp）2.某蒸汽动力循环，锅炉产生的蒸汽压力p₁=3MPa，温度t₁=400℃，汽轮机入口蒸汽焓h₁=3230kJ/kg，汽轮机出口蒸汽焓h₂=2300kJ/kg，冷凝器出口凝结水焓h₃=200kJ/kg，水泵入口水焓h₄=200kJ/kg，水泵出口水焓h₅=205kJ/kg。求该循环的热效率。答案一、选择题1.B2.D3.A4.C5.A6.B7.A8.C9.D10.A二、多项选择题1.ABCD2.ABC3.AB4.ABC5.ABCD三、判断题1.√2.×3.×4.√5.√6.×7.×8.√9.√10.×四、简答题1.热力学第零定律：如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡(温度相同)，则它们彼此也必定处于热平衡。重要性在于它为温度的测量提供了理论基础，使温度成为一个可测量和比较的物理量。2.卡诺定理：在相同温度的高温热源和相同温度的低温热源之间工作的一切可逆热机，其效率都相等，与工作物质无关；在相同温度的高温热源和相同温度的低温热源之间工作的一切不可逆热机，其效率都小于可逆热机的效率。指导意义在于明确了提高热机效率的方向，即尽量接近可逆循环，提高高温热源温度，降低低温热源温度。3.蒸汽压缩制冷循环的工作原理：压缩机将低温低压的制冷剂蒸汽压缩成高温高压的蒸汽，送入冷凝器；在冷凝器中，高温高压的蒸汽向周围环境放热，凝结成高压液体；高压液体经过节流阀节流降压，变成低温低压的液体；低温低压的液体在蒸发器中吸收被冷却对象的热量，汽化成低温低压的蒸汽，再进入压缩机，如此周而复始地循环。五、计算题1.定容过程：q₁=cv(T₂-T₁)定压过程：q₂=cp(T₂-T₁)q₂/q₁=cp/cv=κ（绝热指数）2.锅炉