热力工程考试题及答案

热力工程考试题及答案

一、单项选择题（每题2分，共20分）1.下列哪种物质的比热容最大（）A.水B.铁C.铜D.空气2.理想气体状态方程是（）A.pV=mRTB.p1V1/T1=p2V2/T2C.Q=mcΔTD.W=pΔV3.水蒸气定压发生过程中，从未饱和水到过热蒸汽经历的状态依次是（）A.未饱和水、饱和水、湿蒸汽、干饱和蒸汽、过热蒸汽B.未饱和水、饱和水、干饱和蒸汽、湿蒸汽、过热蒸汽C.未饱和水、湿蒸汽、饱和水、干饱和蒸汽、过热蒸汽D.饱和水、未饱和水、湿蒸汽、干饱和蒸汽、过热蒸汽4.热机的热效率公式是（）A.η=W/Q1B.η=Q2/Q1C.η=W/Q2D.η=Q1/Q25.朗肯循环的主要设备不包括（）A.锅炉B.汽轮机C.压缩机D.冷凝器6.工质经过一个循环后，其熵的变化（）A.大于0B.小于0C.等于0D.不确定7.下列哪种换热方式不属于基本换热方式（）A.导热B.对流换热C.辐射换热D.间壁换热8.努塞尔数Nu反映的是（）A.导热热阻与对流换热热阻之比B.惯性力与粘性力之比C.浮升力与粘性力之比D.对流换热强度9.提高朗肯循环热效率的方法不包括（）A.提高初温B.提高初压C.降低排汽压力D.增加蒸汽流量10.湿空气的含湿量是指（）A.1kg湿空气中所含水蒸气的质量B.1kg干空气中所含水蒸气的质量C.湿空气中水蒸气质量与干空气质量之比D.湿空气中水蒸气质量与湿空气质量之比二、多项选择题（每题2分，共20分）1.以下属于热力工程常用工质的有（）A.水B.水蒸气C.空气D.氨2.理想气体的内能和焓取决于（）A.温度B.压力C.比体积D.质量3.影响导热系数的因素有（）A.材料种类B.温度C.湿度D.压力4.下列属于制冷循环的有（）A.蒸汽压缩制冷循环B.吸收式制冷循环C.蒸汽喷射制冷循环D.热电制冷循环5.提高蒸汽动力循环热效率的途径有（）A.提高蒸汽初参数B.降低蒸汽终参数C.采用再热循环D.采用回热循环6.湿空气的状态参数包括（）A.温度B.压力C.含湿量D.相对湿度7.对流换热系数的影响因素有（）A.流体的种类B.流体的流动状态C.壁面的形状和大小D.流体与壁面的温差8.热力工程中的节能措施有（）A.提高设备效率B.回收余热C.优化系统运行D.采用新型节能技术9.下列关于熵的说法正确的是（）A.熵是状态参数B.孤立系统熵增原理表明孤立系统熵只能增大或不变C.熵变反映了过程的不可逆程度D.绝热过程熵一定不变10.以下设备中，属于热交换器的有（）A.管壳式换热器B.板式换热器C.蓄热式换热器D.热管换热器三、判断题（每题2分，共20分）1.比热容是单位质量的物质升高单位温度所需的热量。（）2.理想气体在定温过程中，内能变化为零。（）3.水在定压汽化过程中温度不断升高。（）4.热机的热效率可以大于1。（）5.熵增的过程一定是不可逆过程。（）6.导热系数越大，材料的导热性能越好。（）7.对流传热系数只与流体的物性有关。（）8.蒸汽压缩制冷循环中，压缩机的作用是压缩制冷剂蒸汽。（）9.提高蒸汽初温可以提高朗肯循环的热效率。（）10.湿空气的相对湿度为100%时，表明湿空气中水蒸气达到饱和状态。（）四、简答题（每题5分，共20分）1.简述理想气体状态方程的意义及各参数含义。答案：理想气体状态方程pV=mRT描述了理想气体状态参数间的关系。p为压力，V是体积，m是质量，R是气体常数，T是热力学温度。反映了一定质量理想气体，其压力、体积、温度之间的变化规律。2.简述蒸汽压缩制冷循环的基本原理。答案：蒸汽压缩制冷循环利用制冷剂的物态变化。压缩机压缩低温低压制冷剂蒸汽，变为高温高压蒸汽，经冷凝器冷凝为高压液体，节流降压后在蒸发器中吸热汽化，实现制冷，再回到压缩机完成循环。3.简述导热、对流换热和辐射换热的基本概念。答案：导热是物体内部或不同物体直接接触时的热量传递；对流换热是流体与固体壁面间的热量传递，伴随流体流动；辐射换热是物体通过电磁波传递热量，无需介质。4.简述提高热力系统热效率的主要途径。答案：提高热力系统热效率可提高蒸汽初参数（初温、初压），降低排汽压力；采用再热循环、回热循环；减少系统散热、节流等损失；提高设备运行效率和优化系统流程。五、讨论题（每题5分，共20分）1.在实际热力工程中，如何权衡提高蒸汽初参数带来的效益与面临的技术挑战？答案：提高蒸汽初参数可提升热效率、降低能耗。但面临材料耐高温高压性能要求提高，设备成本增加，制造安装难度加大等挑战。需综合考虑经济效益、技术水平、设备寿命等，在效益和挑战间找到平衡。2.讨论不同类型热交换器在热力工程中的应用特点及适用场景。答案：管壳式换热器结构简单、适应性强，适用于多种工况；板式换热器传热效率高、紧凑，适用于流量小、温差小的场合；蓄热式换热器可回收余热，用于高温气体换热；热管换热器传热能力强，适用于小温差传热等特定场景。3.分析热力工程中节能的重要性及可采取的具体措施。答案：节能可降低能源消耗、减少运行成本、减轻环境压力。措施有优化设备选型与运行，回收利用余热，采用高效节能技术和材料，加强能源管理与监测，提高能源利用效率。4.谈谈对热力工程中可持续发展理念的理解与实践途径。答案：可持续发展要求在满足需求同时减少对环境影响。实践途径包括采用清洁能源，提高能源利用率，减少污染物排放；研发推广环保高效技术设备；合理规划系统，保障长期稳定运行，实现经济、环境和社会效益统一。答案一、单项选择题1.A2.A3.A4.A5.C6.C7.D8.A9.D10.B二、多项选择题1.ABCD