2025 年大学能源与动力工程（热能工程）期中测试卷

2025年大学能源与动力工程（热能工程）期中测试卷

（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.以下哪种能源不属于热能工程中常见的一次能源？（）A.煤炭B.天然气C.电力D.太阳能2.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.高低温热源温度之比D.循环的工质3.对于蒸汽动力循环，提高蒸汽初参数会使循环效率（）。A.降低B.不变C.提高D.先提高后降低4.以下关于热传递的说法，错误的是（）。A.热传导是通过分子间的碰撞传递热量B.对流是流体中温度不同的各部分之间发生相对位移而引起的热量传递C.热辐射不需要任何介质即可传递热量D.热传递的三种方式在任何情况下都同时存在5.实际气体状态方程与理想气体状态方程相比，考虑了（）。A.分子间的引力B.分子的体积C.分子间的引力和分子的体积D.气体的温度6.朗肯循环中，蒸汽在汽轮机中膨胀做功是（）过程。A.等温B.等压C.等容D.绝热7.锅炉的热效率定义为（）。A.有效利用热量与输入热量之比B.输入热量与有效利用热量之比C.有效利用热量与损失热量之比D.损失热量与有效利用热量之比8.以下哪种设备不属于热能工程中的动力设备？（）A.汽轮机B.水泵C.锅炉D.内燃机9.对于一定质量的理想气体，当压力不变时，体积与温度（）。A.成正比B.成反比C.无关D.不确定10.在热交换器中，对数平均温差（）算术平均温差。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，少选、多选、错选均不得分）1.以下属于提高热机效率的途径有（）。A.提高高温热源温度B.降低低温热源温度C.减少各种不可逆损失D.增加循环的工质质量2.以下哪些是气体的基本热力性质参数？（）A.压力B.温度C.比容D.内能3.蒸汽动力循环中，可能提高循环热效率的措施有（）。A.采用再热循环B.采用回热循环C.提高蒸汽的初温初压D.降低乏汽压力4.热传递的基本方式包括（）。A.热传导B.对流C.热辐射D.热对流5.以下关于热力系统的说法，正确的有（）。A.闭口系统与外界没有物质交换B.开口系统与外界有物质和能量交换C.绝热系统与外界没有热量交换D.孤立系统与外界既没有物质交换也没有能量交换三、判断题（总共10题，每题2分，请判断下列说法的正误，正确的打“√”，错误的打“×”）1.理想气体的内能只是温度的函数。（）2.卡诺循环是一种可逆循环，其热效率最高。（）3.提高蒸汽的初温可以提高蒸汽动力循环的效率，但会增加汽轮机的排汽湿度。（）4.热辐射的辐射能力与物体的温度、表面状况等有关。（）5.对于任何热力过程，工质的熵变都等于熵流与熵产之和。（）6.蒸汽在凝汽器中凝结放热是等压过程。（）7.锅炉的蒸发量是指单位时间内产生的蒸汽质量。（）8.内燃机是将燃料的化学能直接转化为机械能的热机。（）9.实际气体在压力较低、温度较高时，可近似看作理想气体。（）10.回热循环中，抽汽压力越高，回热效果越好。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答下列问题）1.简述提高蒸汽动力循环热效率的主要方法及原理。2.说明热传导、对流和热辐射三种热传递方式的特点及影响因素。3.解释什么是热力系统，并举例说明常见的热力系统类型。五、计算题（总共2题，每题15分，请写出详细的计算过程及答案）1.某理想气体在定容过程中，温度从27℃升高到127℃，已知气体的比热容cv=0.7kJ/(kg·K)，求该过程中气体吸收的热量。2.一蒸汽动力循环，蒸汽初压p1=10MPa，初温t1=500℃，乏汽压力p2=0.004MPa，试计算该朗肯循环的热效率。已知蒸汽在汽轮机中绝热膨胀到乏汽压力，水在锅炉中定压加热汽化，在凝汽器中定压凝结放热，水泵消耗功可忽略不计。相关参数可查水蒸气热力性质表。答案：一、单项选择题1.C2.C3.C4.D5.C6.D7.A8.C9.A10.B二、多项选择题1.ABC2.ABC3.ABCD4.ABC5.ABCD三、判断题1.√2.√3.×4.√5.√6.√7.√8.√9.√10.×四、简答题1.提高蒸汽动力循环热效率的主要方法及原理：-提高蒸汽初参数（初温、初压）：可提高循环的平均吸热温度，从而提高循环效率。-降低乏汽压力：能降低循环的平均放热温度，提高循环效率。-采用再热循环：可使蒸汽在汽轮机中膨胀终了的湿度减小，同时提高了循环的平均吸热温度，提高效率。-采用回热循环：利用汽轮机中做过部分功的蒸汽来加热给水，减少了工质在锅炉中的吸热量，提高循环效率。2.热传导特点及影响因素：依靠分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动传递热量，与温度梯度、物体的导热系数等有关。对流特点及影响因素：流体中温度不同的各部分之间发生相对位移而引起的热量传递，与流体的流动状态、物性、壁面状况等有关。热辐射特点及影响因素：不需要任何介质即可传递热量，与物体的温度、表面发射率等有关。3.热力系统是指人为选取的，用于研究其与外界能量和物质交换的有限物质系统。常见类型：-闭口系统：与外界没有物质交换。-开口系统：与外界既有物质交换又有能量交换。-绝热系统：与外界没有热量交换。-孤立系统：与外界既没有物质交换也没有能量交换。五、计算题1.解：已知T1=27+273=300K，T2=127+273=400K，cv=0.7kJ/(kg·K)。定容过程中，气体吸收的热量Qv=mcv(T2-T1)。由于理想气体状态方程pV=mRT，在定容时V不变，所以m=pV/RT，这里可省略具体计算m的过程。Qv=cv(T2-T1)=0.7×(400-300)=70kJ/kg。2.解：根据水蒸气热力性质表查得：p1=10MPa，t1=500℃时，h1=3375.1kJ/kg，s1=6.5966kJ/(kg·K)。p2=0.004MPa时，h2=2133.8kJ/kg（汽轮机绝热膨胀终了状态）。h3=h2=2133.8kJ/kg（凝汽器定压凝结放热）。h4=h3+v3(p1-p2)，忽略水泵功，v3为饱和水比容，查得v3=0.001004m³/kg，计算得h4=2133.8+0.001004×(10000-4)≈214