广西经济职业学院《热力学基础》2023-2024学年第二学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页广西经济职业学院《热力学基础》

2023-2024学年第二学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、海洋能是一种潜力巨大的新能源，包括潮汐能、波浪能和海流能等多种形式。在开发海洋能的过程中，面临着设备可靠性、海洋环境适应性和能量转换效率等诸多挑战。对于一个潮汐能发电项目，如果要提高其能量转换效率并降低设备维护成本，以下哪种技术方案是值得优先探索的？（）A.采用新型的潮汐能捕获装置B.优化电站的选址C.改进能量转换系统D.增加备用发电设备2、在新能源技术的发展过程中，标准的制定和规范的建立至关重要。假设一个国际组织要制定新能源技术的全球标准，以下哪个方面的标准应该优先考虑？（）A.产品性能和质量标准，确保新能源设备的可靠性和安全性B.环境和可持续发展标准，促进新能源的绿色发展C.互联互通和兼容性标准，实现不同厂家设备的互操作D.以上三个方面的标准同等重要，应同时制定和完善3、新能源技术的应用往往受到政策和法规的影响。假设一个地区计划大力推广新能源技术，以下哪种政策措施最有可能促进新能源技术的快速普及和应用？（）A.提供高额的财政补贴，降低新能源产品和服务的成本B.制定严格的排放标准，限制传统能源的使用C.建立健全的技术标准和质量认证体系D.加强对新能源技术研发的税收优惠和资金支持4、在新能源技术的产业链构建中，包括原材料供应、设备制造、工程建设和服务运营等多个环节。为了提升新能源产业链的整体竞争力，以下哪个环节的优化是最为重要的？（）A.原材料的本地化供应和成本控制B.核心设备制造技术的自主创新C.工程建设的标准化和规范化D.服务运营的专业化和智能化5、新能源汽车的发展是当前交通领域的一个重要趋势。当探讨新能源汽车的续航里程问题时，以下哪种技术或策略对于显著增加车辆的续航能力最为有效？（）A.不断提高电池的能量密度，增加电池容量B.优化车辆的空气动力学设计，降低风阻C.减少车辆的电子设备和辅助系统，降低能耗D.限制车辆的最高行驶速度，以节省电能6、新能源技术的国际合作对于推动全球能源转型具有重要意义。当多个国家共同开展一项新能源技术研发项目时，以下哪个方面最容易导致合作中的分歧和障碍？（）A.技术路线的选择和主导权的争夺B.研发资金的分配和使用方式C.知识产权的归属和保护D.不同国家的文化和工作方式差异7、对于新能源技术中的材料创新，以下关于其重要性和应用领域的描述，哪一个是恰当的？（）A.材料创新在新能源技术中具有重要意义，如开发高效的光伏材料可以提高太阳能电池的转换效率；研发高性能的电极材料可以提升电池的储能性能；创新的超导材料有助于降低能源传输损耗等。材料创新的应用领域涵盖了太阳能、风能、储能、氢能等多个新能源领域，为提高新能源技术的性能和降低成本提供了关键支撑B.材料创新在新能源技术中不重要，现有材料已经能够满足需求C.新能源技术中的材料创新只局限于太阳能领域，对其他领域影响不大D.材料创新虽然重要，但技术难度大，短期内无法取得实质性进展8、假设我们正在探讨新能源技术在极地地区的应用，如极地科考站的能源供应、冰层下资源开发的能源保障等。对于极地特殊环境下的新能源利用，以下哪个技术难题是最为关键的？（）A.低温环境下设备的性能和可靠性B.能源的长距离传输和存储C.对极地生态环境的最小影响D.以上难题都需要重点解决9、在新能源的产业链中，材料的供应和回收是重要环节。假设一种新型的新能源材料在大规模应用后需要进行回收处理，以下哪种回收方法可能是最环保且经济可行的？（）A.物理拆解和分类回收，对材料进行简单的拆解和分类，再进行处理B.化学溶解和提取，通过化学方法将材料中的有用成分溶解和提取出来C.高温熔炼和再生，将材料进行高温熔炼，重新制成原材料D.生物降解和循环利用，利用生物技术将材料降解为无害物质并重新利用10、在新能源技术的发展过程中，能源存储技术至关重要。以下关于各种能源存储技术的描述，不正确的是：（）A.超级电容器具有充电速度快、功率密度高的特点，适用于短时间、大功率的放电需求B.液流电池的储能容量可以通过调节电解液的浓度和体积来灵活调整，但系统复杂度较高C.飞轮储能利用高速旋转的飞轮储存能量，适合用于平滑电网功率波动，但能量密度相对较低D.所有的能源存储技术都能够实现长期、大规模的能量储存，且成本低廉，易于推广11、新能源技术的发展对能源政策的制定提出了新的要求，政策需要在促进发展、保障供应和保护环境之间寻求平衡。对于一个能源管理部门，如果要制定科学合理的新能源政策，以下哪个原则是应该首要遵循的？（）A.技术中立原则B.市场导向原则C.可持续发展原则D.安全稳定原则12、当探讨新能源在交通领域的未来发展趋势时，除了电动汽车，氢燃料电池汽车、电动飞机和电动船舶等也备受关注。在这些新兴的交通能源技术中，哪个领域的突破可能对全球交通格局产生最重大的影响？（）A.氢燃料电池汽车的大规模商业化B.电动飞机的长航程应用C.电动船舶的普及和推广D.以上领域的发展都具有重要意义13、新能源技术在航空领域也有一定的应用前景。以下关于新能源飞机的发展，说法不正确的是（）A.电动飞机具有零排放、低噪音等优点，但目前电池技术的限制使得电动飞机的航程和载重能力有限，主要应用于短途和轻型飞机B.氢燃料电池飞机在未来有望成为中长途航空运输的重要选择，但其面临着氢气储存和加注等技术难题，以及相关基础设施的缺乏C.生物燃料可以与传统航空燃油混合使用，降低碳排放，但生物燃料的生产和供应受到原料来源和成本的限制D.新能源飞机的发展已经非常成熟，很快将完全取代传统燃油飞机，成为航空运输的主流14、地热能是来自地球内部的热能，具有巨大的开发潜力。以下关于地热能的利用，说法错误的是（）A.地热能可以用于发电、供暖、温泉疗养等领域，其利用方式取决于地热资源的温度和类型B.地热发电分为干蒸汽发电、闪蒸发电和双循环发电等方式，其中干蒸汽发电技术最为成熟，效率也最高C.地热能的分布相对集中，主要位于板块交界处和火山活动频繁的地区，开发利用受到地理条件的限制D.地热能是一种可再生、清洁、稳定的能源，其开发和利用不会对环境造成任何破坏和影响15、新能源标准和规范的制定对于产业的健康发展至关重要。以下关于新能源标准和规范的描述，不正确的是（）A.标准和规范可以确保新能源产品和设备的质量、安全和性能，促进市场的有序竞争B.新能源标准和规范涵盖了技术标准、检测标准、安装标准、运营标准等多个方面C.国际上对于新能源标准和规范的制定已经非常完善，不存在任何差异和冲突D.随着新能源技术的不断发展，标准和规范也需要不断更新和完善，以适应新的需求和挑战二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）详细分析新能源技术发展中的环境影响评估方法和指标体系，包括土地使用、水资源消耗、生物多样性保护、废弃物处理等方面。探讨如何在新能源项目的规划、建设和运营阶段进行全面的环境影响评估，以实现新能源开发与环境保护的平衡和可持续发展。2、（本题5分）全面论述新能源技术在工业生产中的应用，如工厂采用太阳能屋顶、余热回收利用等。分析这些应用如何降低工业能耗、提高能源效率、减少温室气体排放。探讨在工业领域推广新能源技术所需要的政策支持和技术创新。3、（本题5分）全面论述新能源技术在能源贫困地区的扶贫作用和实施策略。分析新能源项目（如小型光伏电站、生物质能利用）如何为贫困地区提供能源服务和创造经济收益。探讨如何通过政策支持和商业模式创新，实现新能源技术在能源贫困地区的可持续发展和脱贫目标。4、（本题5分）深入分析风力发电系统的组成部分，包括风力机、发电机、控制器等的作用和工作原理。以一个具体的风力发电场为例，说明在实际运行中如何确保风力发电系统的稳定性和可靠性。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个60MW的海上风电场，风机基础和海底电缆的投资占总投资的35%，风机设备投资占45%，其他配套设施投资占20%。已知总投资为12亿元，风机基础和海底电缆的单位造价分别为250万元/个和250万元/千米，风机设备单价为1800万元/台，计算风电场的风机数量、风机基础数量和海底电缆长度。假设风电场年发电量为1.8亿度，上网电价为0.6元/度，计算投资回收期。2、（本题5分）一个5MW的海上漂浮式风力发电场，风机基础和系泊系统的投资占总投资的40%，风机设备投资占45%，其他配套设施投资占15%。已知总投资为8亿元，风机基础和系泊系统的单位造价分别为500万元/个和300万元/套，风机设备单价为2000万元/台，计算风电场的风机数量、风机基础数量和系泊系统套数。假设风电场年发电量为1.2亿度，上网电价为0.75元/度，计算投资回收期。3、（本题5分）一座30MW的生物质能发电厂，以稻壳为燃料，热值为14000kJ/kg，年消耗稻壳18万吨。锅炉效率为82%，汽轮发电机组效率为38%，计算年发电量。若稻壳采购成本为350元/吨，计算年燃料费用。4、（本题5分）一个氢燃料电池物流车，储氢罐容量为6kg，氢气的热值为142MJ/kg，燃料电池系统效率为55%，车辆平均能耗为1.1MJ/km。计算车辆的理论续航里程。假设加氢站的氢气价格为60元/kg，计算充满一次氢的成本。如果车辆每年行驶3万公里，比较使用该氢燃料电池物流车与传统燃油物流车（百公里油耗12L，油价7.5元/L）的年燃料费用。5、（本题5分）一座地源热泵系统为10000平方米的建筑供暖，冬季室内设计温度为20℃，室外计算温度为-5℃，热泵机组的性能系数（COP）为4.0。计算该系统的冬季热负荷（单位：kW）以及热泵机组的输入功率（单位：kW）。四、综合题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）深入探讨氢能燃料电池的工作原理、类型（如质子交换膜燃料电池、固体氧化物燃料电池）以及关键材料（如催化剂、电解质）的研究进展。分析燃料电池的性能指标、耐久性和成本限制。研究如何通过材料创新和系统集成来提高燃料电池的性能和降低成本，推动其在交通、固定式发电等领域的广泛应用。2、（本题10分）新能源在工业生产中的应用具有广阔的前景，但也面临着诸多技术和管理挑战。请综合研究新能源在制造业（如钢铁、化工、电子等行业）中的应用案例，包括能源供应、节能减排、工艺改进等方面。分析新能源应用对工业生产流程、成本结构和产品质量的影响。探讨工业企业在采用新能源技术过程中的决策因素、风险评估和应对策略，以及政府和行业组织在促进工业新能源应用中的作用。3、（本题10分