2025 年大学热能与动力工程（工程热力学）实训测试卷

2025年大学热能与动力工程（工程热力学）实训测试卷

（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.理想气体的内能取决于（）。A.压力B.温度C.比体积D.质量3.定容过程中，工质吸收的热量等于（）。A.热力学能的增加B.焓的增加C.对外做功D.技术功4.卡诺循环的热效率只与（）有关。A.热源温度B.冷源温度C.热源和冷源温度D.工质性质5.对于渐缩喷管，当出口压力小于临界压力时，出口流速（）。A.小于当地音速B.等于当地音速C.大于当地音速D.先小于后大于当地音速6.实际气体的状态方程是（）。A.pV=mRTB.pV=nRTC.pv=RTD.更复杂的函数关系7.绝热节流过程中，工质的（）不变。A.温度B.压力C.焓D.熵8.活塞式内燃机的理想循环是（）。A.卡诺循环B.朗肯循环C.奥托循环D.布雷顿循环9.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.1kg湿空气中所含的水蒸气质量D.1m³干空气中所含的水蒸气质量10.提高蒸汽动力循环热效率的主要途径是（）。A.提高初温B.提高初压C.降低排汽压力D.以上都是二、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.热量D.比体积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.下列哪些过程是可逆过程（）。A.无摩擦的准平衡过程B.等温过程C.绝热过程D.等压过程E.卡诺循环4.蒸汽动力循环中，可能用到的设备有（）。A.锅炉B.汽轮机C.冷凝器D.水泵E.内燃机5.湿空气的性质参数包括（）。A.相对湿度B.含湿量C.露点温度D.湿球温度E.焓三、判断题（总共10题，每题2分，请判断下列说法的对错，正确的打“√”，错误的打“×”）1.系统与外界之间的能量传递方式只有做功和热传递两种。（）2.理想气体的比热是常数。（）3.可逆过程一定是准平衡过程，准平衡过程也一定是可逆过程。（）4.卡诺热机的效率最高，是因为它的循环最接近实际热机循环。（）5.喷管中气体流速的增加是由于压力能转化为动能。（）6.实际气体在压力趋近于零时，可近似看作理想气体。（）7.绝热过程中，工质与外界没有热量交换，所以熵不变。（）8.朗肯循环是蒸汽动力装置的基本理想循环。（）9.湿空气的相对湿度越大，其吸湿能力越强。（）10.提高蒸汽动力循环的初温，可以提高循环热效率，但会增加设备成本。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答下列问题）1.简述热力学第一定律的内容，并说明其在工程中的应用。2.说明卡诺循环的构成及热效率的计算方法，卡诺循环对提高热机效率有何启示？3.分析蒸汽压缩制冷循环的工作原理及主要设备，该循环在实际应用中有哪些优缺点？五、计算题（总共2题，每题15分，请写出详细的计算过程和答案）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=50kJ/kg，求终态温度T2。（已知该理想气体的定容比热容cv=0.7kJ/(kg·K)）2.某蒸汽动力循环，蒸汽进入汽轮机时的参数为p1=高压，t1=高温，排出汽轮机的蒸汽压力为p2=低压，进入冷凝器被冷却为饱和水，再经水泵升压后进入锅炉。已知蒸汽在汽轮机中做可逆绝热膨胀，在冷凝器中做定压放热，在水泵中做定温升压。试计算该循环的热效率。（已知相关蒸汽参数及过程数据）答案一、单项选择题1.A2.B3.A4.C5.C6.D7.C8.C9.A10.D二、多项选择题1.ABDE2.ABC3.AE4.ABCD5.ABCE三、判断题1.√2.×3.×4.×5.√6.√7.×8.√9.×10.√四、简答题1.热力学第一定律：热可以转变为功，功也可以转变为热；消耗一定的功必产生一定的热，一定的热消失时，也必产生一定的功。应用：如热机将热能转化为机械能，制冷机消耗机械能实现热量的转移等。2.卡诺循环构成：由两个等温过程和两个绝热过程组成。热效率计算方法：ηc=1-T2/T1（T1为高温热源温度，T2为低温热源温度）。启示：提高热机效率应尽量提高高温热源温度，降低低温热源温度。3.工作原理：压缩机压缩制冷剂蒸汽使其压力和温度升高，进入冷凝器放热冷凝成液体，经节流阀节流降压降温，进入蒸发器吸热汽化，再回到压缩机完成循环。主要设备：压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器。优点：制冷效果好等。缺点：系统复杂，需消耗电能等。五、计算题1.解：根据定容过程热量计算公式Q=mcv(T2-T1)，已知Q=50kJ/kg，cv=0.7kJ/(kg·K)，T1=300K，可得50=m×0.7×(T2-300)，因为m=1kg，所以50=0.7×(T2-300)，解得T2=(50÷