2025 年大学能源与动力工程（工程热力学）上学期期末测试卷

2025年大学能源与动力工程（工程热力学）上学期期末测试卷

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、单项选择题（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.热力学第零定律主要涉及（）。A.热平衡B.能量守恒C.熵增原理D.可逆过程2.理想气体的内能是（）的函数。A.压力和体积B.温度和比容C.温度D.压力3.对于定容过程，工质吸收的热量（）。A.全部用于增加内能B.全部用于对外做功C.部分用于增加内能，部分对外做功D.与内能和做功无关4.卡诺循环的热效率只与（）有关。A.高温热源温度和低温热源温度B.工质性质C.循环的压力比D.循环的容积比5.实际气体在（）条件下可近似看作理想气体。A.高温高压B.高温低压C.低温高压D.低温低压6.熵增原理表明（）。A.孤立系统的熵只能增加或不变B.非孤立系统的熵只能增加或不变C.任何系统的熵只能增加或不变D.可逆过程熵不变，不可逆过程熵增加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.湿空气中水蒸气的质量分数D.湿空气中水蒸气的体积分数8.水蒸气的定压发生过程中，从液态变为气态的过程是（）。A.预热过程B.汽化过程C.过热过程D.不确定9.朗肯循环中，汽轮机出口蒸汽状态为（）。A.过热蒸汽B.饱和蒸汽C.湿蒸汽D.不确定10.热机效率的定义式为（）。A.η=W/Q1B.η=Q2/WC.η=Q1/Q2D.η=W/(Q1+Q2)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，少选、多选、错选均不得分）1.以下属于状态参数的有（）。A.压力B.温度C.比容D.内能E.熵2.影响气体比热容的因素有（）。A.气体种类B.气体状态C.加热过程D.气体质量E.气体体积3.以下哪些过程是可逆过程（）。A.无摩擦的准静态过程B.有摩擦的准静态过程C.实际的热传递过程D.卡诺循环E.绝热自由膨胀过程4.湿空气的参数有（）。A.含湿量B.相对湿度C.露点温度D.干球温度E.湿球温度5.提高朗肯循环热效率的方法有（）。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E.增加循环的压力比三、判断题（总共10题，每题2分，正确的打“√”，错误的打“×”）1.系统与外界无热量交换的过程称为绝热过程。（）2.理想气体的比热比γ恒大于1。（）3.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。（）4.孤立系统内一切实际过程都朝着熵增大的方向进行。（）5.湿空气的相对湿度越大，其吸湿能力越强。（）6.水蒸气的临界压力和临界温度是固定不变的。（）7.朗肯循环中，水泵消耗的功远小于汽轮机输出的功。（）8.热机的热效率可以大于1。（）9.工质经历一个可逆定温过程，其熵不变。（）10.实际气体在任何情况下都不能看作理想气体。（）四、简答题（总共3题，每题10分）1.简述热力学第一定律的实质及表达式，并说明其在工程中的应用。2.分析卡诺循环的组成及热效率公式，说明提高卡诺循环热效率的途径。3.解释湿空气的焓湿图，并说明其在工程中的作用。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，初态压力p1=0.5MPa，温度T1=300K，吸收热量Q=10kJ/kg，比热容cv=0.7kJ/(kg·K)，求终态温度T2和压力p2。2.某朗肯循环，蒸汽初参数为p1=3MPa，t=400℃，排汽压力p2=0.004MPa，求循环热效率、汽轮机输出功、水泵消耗功及循环净功。已知蒸汽在汽轮机入口的焓h1=3230kJ/kg，在汽轮机出口的焓h2=2150kJ/kg，水在水泵入口的焓h3=121kJ/kg，在水泵出口的焓h4=124kJ/kg。答案：一、1.A2.C3.A4.A5.B6.A7.A8.B9.C10.A二、1.ABCDE2.ABC3.AD4.ABCDE5.ABCD三、1.×2.√3.×4.√5.×6.√7.√8.×9.√10.×四、1.热力学第一定律实质是能量守恒与转换定律在热现象中的应用。表达式为Q=ΔU+W。在工程中用于分析热机、制冷机等设备的能量转换关系，计算功、热量和内能变化等。2.卡诺循环由两个可逆定温过程和两个可逆绝热过程组成。热效率公式ηc=1-T2/Tl（T2为低温热源温度，Tl为高温热源温度）。提高热效率途径：提高高温热源温度，降低低温热源温度。3.焓湿图是表示湿空气状态参数之间关系的图。作用：可直观查取湿空气的含湿量、相对湿度、露点温度、焓等参数；分析湿空气的加热、冷却、加湿、减湿等过程；进行空调工程中空气处理过程的计算和分析等。五、1.由Q=mcv(T2-T1)可得：10=1×0.7×(T2-300)，解得T2=442.86K。定容过程p2/p1=T2/T1，所以p2=p1×T2/T1=0.5×442.86/300=0.738MPa。2.循环吸热量q1=h1-h4=3230-124=3106kJ/kg循环放热量q2=h2-h3=2150-121=2029kJ/kg循环热效率η=(q1-q2)/q1=(3106-2029)/3106=