2025年中职热能动力工程（热能基础应用）试题及答案

2025年中职热能动力工程（热能基础应用）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共40分）答题要求：每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共20题，每题2分，每题只有一个选项符合题意)1.热能动力工程中，关于热力系统的描述，以下正确的是（）A.闭口系统与外界无物质交换B.开口系统与外界只有能量交换C.绝热系统与外界无热量交换D.孤立系统与外界无任何相互作用2.热力学第零定律主要用于（）A.定义温度B.推导理想气体状态方程C.计算热功转换D.确定熵的变化3.理想气体的状态方程为（）A.pV=RTB.pV=mRTC.pV=nMRTD.pV=NkT4.定容比热与定压比热的关系是（）A.cv>cpB.cv<cpC.cv=cpD.不确定5.以下哪种过程是可逆过程（）A.摩擦生热B.气体自由膨胀C.等温膨胀D.热传递6.熵增加原理适用于（）A.孤立系统B.闭口系统C.开口系统D.绝热系统7.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D.工质性质8.蒸汽动力循环中，提高朗肯循环效率的有效方法是（）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.热机的效率不可能达到100%，这是（）的结论A.热力学第一定律B.热力学第二定律C.热力学第零定律D.能量守恒定律10.以下属于一次能源的是（）A.电能B.焦炭C.天然气D.汽油11.锅炉的主要作用是（）A.产生蒸汽B.加热空气C.回收余热D.净化烟气12.汽轮机的工作原理是（）A.蒸汽膨胀做功B.燃料燃烧放热C.压缩空气做功D.电磁感应发电13.以下哪种设备不属于热力系统中的辅助设备（）A.给水泵B.凝结水泵C.发电机D.加热器14.空气预热器的作用是（）A.提高空气温度B.降低排烟温度C.提高燃烧效率D.以上都是15.热力系统中，工质的内能包括（）A.分子动能B.分子势能C.化学能D.以上都是16.以下哪种燃料燃烧时产生的污染最小（）A.煤炭B.石油C.天然气D.生物质能17.提高锅炉热效率的关键在于（）A.减少散热损失B.降低排烟热损失C.提高燃烧效率D.以上都是18.汽轮机的排汽压力越低，循环效率（）A.越高B.越低C.不变D.不确定19.以下关于热传递的方式，说法错误的是（）A.传导是固体中热传递的主要方式B.对流是流体中热传递的主要方式C.辐射不需要介质D.热传递只能是单向的20.热力系统中，稳定流动的能量方程表达式为（）A.q=Δu+wB.q=Δh+wC.q=Δu+w+Δ(pV)+Δ(ke)+Δ(pe)D.q=Δh+w+Δ(pV)+Δ(ke)+Δ(pe)第II卷（非选择题，共60分）（一）填空题（每题2分，共10分）1.热力学第一定律的实质是______。2.理想气体的内能是温度的______函数。3.蒸汽动力循环中，蒸汽在汽轮机中经历的是______过程。4.提高热机效率的途径有______、______等。5.锅炉的三大安全附件是______、______、______。（二）简答题（每题5分，共20分）1.简述热力学第二定律的两种表述。2.说明卡诺循环的四个过程及特点。3.分析蒸汽动力循环中，提高循环效率的主要措施。4.简述空气预热器在热力系统中的作用。（三）计算题（每题10分，共20分）1.已知某理想气体的初态参数p1=1MPa，V1=0.1m³，T1=300K，经绝热膨胀后体积变为V2=0.2m³，求终态参数p2、T2及过程中气体对外做的功。（已知该气体的绝热指数k=1.4）2.某蒸汽动力循环，蒸汽初压p1=3MPa，初温t1=400℃，乏汽压力p2=0.05MPa，求该循环的热效率。（已知蒸汽在汽轮机中的焓降h1-h2=1000kJ/kg，在锅炉中的吸热量q1=3000kJ/kg）（四）材料分析题（每题10分，共10分）材料：在某火力发电厂的热力系统中，发现锅炉的排烟温度较高，导致热效率降低。经过分析，发现空气预热器的换热效果不佳，部分空气未能充分预热。问题：请分析空气预热器换热效果不佳的可能原因，并提出改进措施。（五）论述题（每题10分）论述提高热能动力工程系统效率的重要意义及主要方法。答案：第I卷答案：1.D2.A3.B4.B5.C6.A7.C8.D9.B10.C11.A12.A13.C14.D15.D16.C17.D18.A19.D20.C第II卷答案：（一）1.能量守恒与转换定律在热现象中的应用2.单值3.绝热膨胀4.提高热机循环热效率、减少各种损失5.安全阀、水位计、压力表（二）1.克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传向高温物体。开尔文表述：不可能从单一热源取热使之完全转换为有用功而不产生其他影响。2.卡诺循环由等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩、绝热压缩四个过程组成。特点是：在两个定温热源间工作，热效率只与高低温热源温度有关，是理想的可逆循环。3.提高蒸汽初温、初压，降低乏汽压力，采用回热循环、再热循环等。4.提高空气温度，降低排烟温度，提高燃烧效率，节约燃料。（三）1.由绝热过程方程p1V1^k=p2V2^k可得p2=p1(V1/V2)^k=1×(0.1/0.2)^1.4=0.363MPa。由理想气体状态方程p1V1/T1=p2V2/T2可得T2=T1(p2/p1)(V2/V1)=300×(0.363/1)×(0.2/0.1)=217.8K。气体对外做功W=(p1V1-p2V2)/(k-1)=(1×10^6×0.1-0.363×10^6×0.2)/(1.4-1)=104250J。2.循环热效率η=(h1-h2)/q1=10/30=33.3%。（四）可能原因：受热面结垢、积灰，空气侧流通不畅，换热面积不足等。改进措施：定期清洗受热面，优化空气流