2025 年大学能源与动力工程（热力工程）单元测试卷

2025年大学能源与动力工程（热力工程）单元测试卷

（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，请将正确答案填在括号内）1.热力工程中，工质经历一个不可逆循环后，其熵（）。A.增加B.减少C.不变D.可能增加也可能减少2.理想气体定温膨胀过程中，对外做功的能量来源是（）。A.内能B.外界输入的热量C.焓D.熵3.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.工质性质D.高温热源温度和低温热源温度4.实际气体的内能是（）的函数。A.压力和温度B.温度和比容C.压力和比容D.压力、温度和比容5.对于定容过程，下列说法正确的是（）。A.技术功为零B.膨胀功为零C.热量为零D.焓变为零6.水蒸气的定压发生过程中，湿蒸汽区的温度（）。A.不断升高B.不断降低C.保持不变D.先升高后降低7.朗肯循环中，汽轮机内进行的是（）过程。A.定压膨胀B.定温膨胀C.绝热膨胀D.多变膨胀8.提高朗肯循环热效率的有效方法是（）。A.提高蒸汽初温B.提高蒸汽初压C.降低乏汽压力D.以上都是9.回热循环中，采用给水回热加热后，汽轮机的汽耗率（）。A.增大B.减小C.不变D.不确定10.燃气轮机装置循环中，压气机消耗的功（）燃气轮机输出的功。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5分，每题有两个或两个以上正确答案，请将正确答案填在括号内，少选、多选均不得分）1.下列哪些是热力工程中的基本热力过程（）。A.定容过程B.定压过程C.定温过程D.绝热过程2.影响气体比热容的因素有（）。A.气体种类B.温度C.压力D.比容3.水蒸气的基本状态参数有（）。A.压力B.温度C.比容D.焓E.熵4.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.采用回热循环D.采用再热循环5.燃气轮机装置循环的特点有（）。A.热效率较高B.结构简单C.启动快D.单机功率大三、判断题（总共10题，每题2分，正确的打“√”，错误的打“×”）1.热力系统与外界之间传递的能量只有热量和功。（）2.功不是状态参数，而热量是状态参数。（）3.在任何情况下，理想气体的内能都只与温度有关。（）4.水蒸气的比体积是指单位质量水蒸气的体积。（）5.朗肯循环中，锅炉设备的吸热量等于汽轮机输出的功。（）6.回热循环中，抽汽压力越高，回热效果越好。（）7.燃气轮机装置循环中，压缩比越大，热效率越高。（）8.实际气体在压力趋近于零时，其性质与理想气体相同。（）9.定温过程中，理想气体的内能不变。（）10.水蒸气的干度越大，其饱和水含量越少。（）四、简答题（总共3题，每题10分）1.简述卡诺循环的组成及热效率公式，并说明提高卡诺循环热效率的方法。2.画出朗肯循环的系统图，并说明各设备的作用以及循环的工作过程。3.分析回热循环提高热效率的原理。五、计算题（总共2题，每题15分）1.已知某理想气体在定温过程中，初态压力\(p_1=0.5MPa\)，比容\(v_1=0.4m^3/kg\)，终态比容\(v_2=1.$m^3/kg\)。求该过程中气体对外做的功及交换的热量。（已知理想气体定温过程中\(w=RT\ln\frac{v_2}{v_1}\)，\(q=w\)）2.某蒸汽动力循环采用朗肯循环，蒸汽初压\(p_1=3MPa\)，初温\(t_1=400^{\circ}C\)，乏汽压力\(p_2=0.004MPa\)。求循环的热效率、汽轮机输出的功、水泵消耗的功以及循环的吸热量和放热量。（可查水蒸气图表计算）答案：一、选择题1.C2.B3.D4.B5.B6.C7.C8.D9.A10.A二、多项选择题1.ABCD2.ABC3.ABCDE4.ABCD5.ABC三、判断题1.×2.×3.√4.√5.×6.×7.√8.√9.√10.√四、简答题1.卡诺循环由两个定温过程和两个绝热过程组成。热效率公式\(\eta_{c}=1-\frac{T_2}{T_1}\)，其中\(T_1\)为高温热源温度，\(T_2\)为低温热源温度。提高热效率的方法是提高\(T_1\)或降低\(T_2\)。2.朗肯循环系统图包括锅炉、汽轮机、凝汽器、给水泵。锅炉产生高温高压蒸汽；汽轮机将蒸汽的热能转化为机械能；凝汽器使乏汽冷凝；给水泵将凝结水升压送回锅炉。工作过程：水在锅炉定压加热成蒸汽，蒸汽在汽轮机绝热膨胀做功，乏汽在凝汽器定压放热凝结，凝结水经给水泵升压送回锅炉。3.回热循环提高热效率的原理：利用汽轮机中做过部分功的蒸汽来加热凝结水，使进入锅炉的给水温度提高，减少了锅炉中吸收的热量，同时减少了低温蒸汽在凝汽器中的放热，从而提高了循环热效率。五、计算题1.解：理想气体常数\(R=0.287kJ/(kg\cdotK)\)，初态温度\(T_1=\frac{p_1v_1}{R}=\frac{0.5\times10^6\times0.4}{0.287}=696.9K\)。定温过程功\(w=RT\ln\frac{v_2}{v_1}=0.287\times696.9\ln\frac{1}{0.4}=302.4kJ/kg\)。热量\(q=w=302.4kJ/kg\)。2.解：查水蒸气图表得：\(h_1=3231.7kJ/kg\)，\(s_1=6.9235kJ/(kg\cdotK)\)