2025年公用设备工程师(暖通)《专业基础知识》考试题库大全含答案

2025年公用设备工程师(暖通)《专业基础知识》考试题库大全含答案一、热力学基础1.单选题：某理想气体在状态1时，压力p₁=0.3MPa，温度T₁=350K，体积V₁=0.15m³；状态2时，压力p₂=0.15MPa，温度T₂=420K。已知气体常数R=287J/(kg·K)，则状态2的体积V₂为（）。A.0.36m³B.0.42m³C.0.54m³D.0.60m³答案：A解析：根据理想气体状态方程pV=mRT，质量m不变，故p₁V₁/T₁=p₂V₂/T₂，解得V₂=(p₁V₁T₂)/(p₂T₁)=(0.3×10⁶×0.15×420)/(0.15×10⁶×350)=0.36m³。2.多选题：关于热力学第二定律，以下表述正确的是（）。A.不可能从单一热源吸热并全部转化为功而不引起其他变化B.热量不能自发地从低温物体传向高温物体C.熵增原理仅适用于孤立系统D.可逆过程的熵变一定为零答案：ABC解析：选项D错误，可逆过程中系统熵变可能不为零（如可逆吸热过程熵增），但孤立系统的可逆过程熵不变。3.计算题：1kg空气在定容过程中从T₁=300K加热到T₂=500K，求该过程的吸热量Q（空气定容比热容cᵥ=0.718kJ/(kg·K)）。答案：Q=mcᵥ(T₂T₁)=1×0.718×(500300)=143.6kJ。二、传热学1.单选题：某平壁导热过程中，热流密度q=500W/m²，平壁厚度δ=0.05m，两侧温差Δt=50K，则平壁的导热系数λ为（）。A.0.5W/(m·K)B.1.0W/(m·K)C.1.5W/(m·K)D.2.0W/(m·K)答案：A解析：根据傅里叶定律q=λΔt/δ，解得λ=qδ/Δt=500×0.05/50=0.5W/(m·K)。2.简答题：简述对流换热系数的影响因素。答案：对流换热系数h的影响因素包括：流体的物理性质（如密度、比热容、导热系数、粘度）、流动状态（层流或湍流）、流动起因（自然对流或强制对流）、换热表面的几何形状（如平板、圆管）及温度差等。3.计算题：一圆筒壁内径d₁=0.1m，外径d₂=0.2m，导热系数λ=50W/(m·K)，内壁温度t₁=200℃，外壁温度t₂=50℃，求单位长度圆筒壁的热损失q_L。答案：单位长度圆筒壁的导热热阻R=ln(d₂/d₁)/(2πλ)，热损失q_L=(t₁t₂)/R=2πλ(t₁t₂)/ln(d₂/d₁)=2×3.14×50×(20050)/ln(0.2/0.1)=2×3.14×50×150/0.693≈68200W/m。三、流体力学1.单选题：水平管道中流动的水，截面1处管径d₁=0.2m，流速v₁=2m/s；截面2处管径d₂=0.1m，不计水头损失，截面2处的流速v₂为（）。A.4m/sB.8m/sC.12m/sD.16m/s答案：B解析：根据连续性方程A₁v₁=A₂v₂，A=πd²/4，故v₂=v₁(d₁/d₂)²=2×(0.2/0.1)²=8m/s。2.多选题：关于雷诺数Re的描述，正确的是（）。A.Re=vdρ/μ，其中v为流速，d为特征长度B.Re<2000时为层流，Re>4000时为湍流C.雷诺数反映惯性力与粘性力的比值D.圆管流动的特征长度取管径d答案：ABCD解析：雷诺数是判断流态的关键参数，其物理意义为惯性力与粘性力的比值，圆管流动特征长度为管径。3.计算题：某管道输送水，管径d=0.1m，流量Q=0.02m³/s，沿程阻力系数λ=0.02，管长L=100m，求沿程水头损失h_f（水的密度ρ=1000kg/m³，g=9.81m/s²）。答案：平均流速v=Q/A=0.02/(π×0.05²)=2.55m/s，沿程水头损失h_f=λ(L/d)(v²/(2g))=0.02×(100/0.1)×(2.55²/(2×9.81))≈0.02×1000×(6.50/19.62)≈6.63m。四、热工测量1.单选题：以下测量仪表中，属于非接触式测温的是（）。A.玻璃液体温度计B.热电阻温度计C.红外测温仪D.热电偶温度计答案：C解析：非接触式测温通过接收物体辐射能实现，红外测温仪属于此类；其余选项需与被测物体接触。2.简答题：简述孔板流量计的工作原理。答案：孔板流量计利用流体流经孔板时产生的压力差来测量流量。流体流经孔板时，流束收缩，流速增加，静压降低，孔板前后产生压差，该压差与流量的平方成正比，通过测量压差可计算流量。3.计算题：用U型管压差计测量某管道内空气的表压，U型管内工作液体为水，液面高度差Δh=150mm，当地大气压p_b=101325Pa，水的密度ρ_w=1000kg/m³，空气密度ρ_a=1.2kg/m³（可忽略），求管道内空气的表压p_g。答案：表压p_g=ρ_wgΔh=1000×9.81×0.15=1471.5Pa。五、暖通空调基础1.单选题：某空调房间夏季室内设计温度t_n=26℃，相对湿度φ_n=55%，查焓湿图得室内空气焓h_n=55kJ/kg；送风温度t_s=18℃，焓h_s=40kJ/kg，房间总热负荷Q=30kW，空气密度ρ=1.2kg/m³，则总送风量G为（）。A.2000m³/hB.3000m³/hC.4000m³/hD.5000m³/h答案：B解析：送风量G=Q×3600/(ρ×(h_nh_s))=30×1000×3600/(1.2×(5540))=30×3600000/(1.2×15)=30×200000=6,000,000/2=3000m³/h（单位转换：1kW=1000W=1000J/s，焓差单位kJ/kg=1000J/kg，故G(m³/h)=Q(W)×3600/(ρ(kg/m³)×(h_nh_s)(J/kg))）。2.多选题：关于蒸汽压缩式制冷循环，正确的说法是（）。A.主要部件包括压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器B.制冷剂在蒸发器中吸热汽化C.制冷系数ε=制冷量/压缩机耗功D.冷凝器中制冷剂被冷却液化答案：ABCD解析：蒸汽压缩式制冷循环的四大部件及各部件的作用均正确，制冷系数为制冷量与压缩机输入功的比值。3.计算题：某通风