2025年中职能源与动力工程（热力学）期末试题

2025年中职能源与动力工程（热力学）期末试题

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共40分）答题要求：本卷共20小题，每小题2分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.热力学第零定律主要说明了什么？A.热平衡的传递性B.能量守恒C.熵增原理D.理想气体状态方程2.以下哪种状态参数是强度量？A.体积B.温度C.内能D.焓3.理想气体的内能与什么有关？A.压力和体积B.温度和质量C.比热和熵D.功和热量4.可逆过程的特点不包括以下哪一项？A.过程进行无限缓慢B.无摩擦等耗散效应C.系统和外界能同时恢复原状D.过程中熵不变5.卡诺循环的热效率只与什么有关？A.高温热源和低温热源的温度B.工质的性质C.循环的压力比D.循环的容积比6.对于定容过程，以下说法正确的是？A.技术功为零B.膨胀功为零C.热量等于内能变化D.熵不变7.水蒸气的形成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8.湿蒸汽的干度是指什么？A.饱和蒸汽的质量分数B.饱和水的质量分数C.蒸汽的质量与总质量之比D.水的质量与总质量之比9.朗肯循环的主要设备不包括以下哪一个？A.锅炉B.汽轮机C.压缩机D.凝汽器10.提高朗肯循环热效率的有效方法不包括？A.提高蒸汽初参数B.降低蒸汽终参数C.采用再热循环D.增加循环的压力损失11.以下哪种气体可以近似看作理想气体？A.水蒸气B.二氧化碳C.氢气D.氨气12.比热比γ=cp/cv，对于理想气体γ的值？A.大于1B.小于1C.等于1D.不确定13.多变过程的指数n不同，表示过程的性质不同，当n=0时是什么过程？A.定压过程B.定容过程C.定温过程D.绝热过程14.气体在绝热节流过程中，以下哪个参数不变？A.温度B.压力C.焓D.熵15.热泵循环的目的是？A.获得低温B.获得高温C.提高热效率D.降低功耗16.制冷系数ε=q2/w，其中q2是指？A.从低温热源吸收的热量B.向高温热源放出的热量C.压缩机消耗的功D.制冷机的制冷量17.蒸汽压缩制冷循环的主要设备不包括？A.压缩机B.冷凝器C.蒸发器D.锅炉18.对于回热循环，以下说法错误的是？A.提高了循环热效率B.减少了汽轮机排汽湿度C.增加了设备投资D.降低了制冷系数19.热机是将什么能转化为机械能的装置？A.热能B.电能C.化学能D.核能20.以下哪种现象不属于热力学中的不可逆现象？A.热传导B.摩擦生热C.气体自由膨胀D.可逆化学反应第II卷（非选择题共60分）二、填空题（共10分）答题要求：本大题共5小题，每小题2分。请在每小题的横线上填上正确答案。1.热力学第一定律的表达式为______。2.熵是状态参数，其单位是______。3.水蒸气的临界压力为______MPa。4.朗肯循环的四个基本热力过程为定压加热、______、定压放热、______。5.制冷循环的工作原理是消耗______，将热量从低温物体转移到高温物体。三、判断题（共10分）答题要求：本大题共10小题，每小题1分。判断下列说法的正误，正确的打“√”，错误的打“×”。1.热力学能就是内能，包括分子动能、分子势能和化学能等。（）2.可逆过程一定是准静态过程，准静态过程也一定是可逆过程。（）3.卡诺循环的热效率与采用的工质无关。（）4.湿蒸汽的干度越大，其含有的饱和蒸汽量越少。（）5.朗肯循环中，汽轮机的排汽压力越低，循环热效率越高。（）6.理想气体的比热是常数，不随温度变化。（）7.绝热过程中，气体与外界没有热量交换，所以熵不变。（）8.热泵循环的供热系数总是大于1。（）9.蒸汽压缩制冷循环中，节流阀的作用是降低制冷剂的压力和温度。（）10.回热循环中，回热抽汽压力越高，回热效果越好。（）四、简答题（共20分）答题要求：本大题共4小题，每小题5分。请简要回答问题。1.简述热力学第二定律的两种表述。2.说明水蒸气定压发生过程中各阶段的特点。3.分析提高朗肯循环热效率的主要途径有哪些？4.简述蒸汽压缩制冷循环的工作过程。五、计算题（共20分）答题要求：本大题共2小题，每小题10分。请写出详细的计算过程和答案。1.某理想气体在定容过程中，温度从27℃升高到127℃，已知气体的比热cv=0.7kJ/(kg·K)，求该过程中气体吸收的热量。2.一朗肯循环，蒸汽初参数为p1=3MPa，t1=400℃，排汽压力p2=0.004MPa，求该循环的热效率。已知h1=3231.7kJ/kg，h2=2015.3kJ/kg，h3=121.4kJ/kg，h4=121.4kJ/kg（忽略泵功）。答案：1.A2.B3.B4.D5.A6.C7.D8.A9.C10.D11.C12.A13.A14.C15.B16.A17.D18.D19.A20.D填空题答案：1.q=Δu+w2.J/K3.22.1294.绝热膨胀、绝热压缩5.机械能判断题答案：1.√2.×3.√4.×5.√6.×7.×8.√9.√10.×简答题答案：1.克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传向高温物体。开尔文表述：不可能从单一热源取热，使之完全变为有用功而不产生其他影响。2.预热阶段：水被加热，温度升高，比体积增大，比焓增加。汽化阶段：水开始沸腾，产生蒸汽，温度不变，比体积迅速增大，比焓增加。过热阶段：蒸汽继续吸热，温度升高，比体积增大，比焓增加。3.提高蒸汽初参数；降低蒸汽终参数；采用中间再热循环；采用回热循环。4.压缩机将低温低压制冷剂蒸汽压缩成高温高压蒸汽；高温高压蒸汽进入冷凝器，向冷却水放热冷凝成液体；高压液体经节流阀节流降压降温成低温低压液体；低温低压液体在蒸发器中吸收被冷却物体的热量汽化，回到压缩机，完成循环。计算题答案：1.已知T1=27+273=300K，T2=127+273=400K，cv=0.7kJ/(kg·K)，定容过程w=0，根据q=cv(T2-T1)，可得q=0.7×(400-300)=70kJ/kg。2.