东北大学热工学试题及答案

东北大学热工学试题及答案

一、单项选择题（每题2分，共20分）1.卡诺循环的热效率取决于（）A.高温热源温度B.低温热源温度C.高温和低温热源温度D.工质性质2.以下哪种过程是可逆过程（）A.自由膨胀过程B.节流过程C.定温加热过程D.有摩擦的压缩过程3.理想气体的内能是（）的单值函数。A.温度B.压力C.比容D.熵4.水蒸气的定压发生过程中，不包括以下哪个阶段（）A.预热阶段B.汽化阶段C.过热阶段D.冷凝阶段5.空气压缩制冷循环中，制冷系数与（）有关。A.压力比B.温度比C.制冷量D.压缩机效率6.热机循环的热效率总是（）。A.大于1B.小于1C.等于1D.不确定7.湿空气的含湿量表示（）。A.空气中水蒸气的质量B.单位质量干空气中所含有的水蒸气质量C.空气中水蒸气的分压力D.湿空气的相对湿度8.朗肯循环中，提高蒸汽初参数可使循环热效率（）。A.提高B.降低C.不变D.不确定9.绝热节流过程中，工质的焓（）。A.增大B.减小C.不变D.不确定10.对于理想气体，定压比热容\(c_p\)和定容比热容\(c_v\)的关系是（）A.\(c_p<c_v\)B.\(c_p=c_v\)C.\(c_p>c_v\)D.不确定二、多项选择题（每题2分，共20分）1.提高卡诺循环热效率的途径有（）A.提高高温热源温度B.降低低温热源温度C.增大循环净功D.减少吸热量2.以下属于不可逆过程的有（）A.温差传热过程B.混合过程C.有摩擦的膨胀过程D.定容加热过程3.理想气体的状态方程为\(pV=mRT\)，其中（）A.\(p\)是绝对压力B.\(V\)是气体的总体积C.\(m\)是气体的质量D.\(R\)是通用气体常数4.水蒸气的参数可以由（）确定。A.压力和温度B.压力和比容C.温度和比容D.干度和压力5.影响制冷循环制冷系数的因素有（）A.制冷剂种类B.蒸发温度C.冷凝温度D.压缩机效率6.朗肯循环的组成包括（）A.定压吸热过程B.绝热膨胀过程C.定压放热过程D.绝热压缩过程7.湿空气的状态参数有（）A.温度B.含湿量C.相对湿度D.焓8.提高蒸汽动力循环热效率的方法有（）A.提高蒸汽初参数B.降低蒸汽终参数C.采用回热循环D.采用再热循环9.绝热过程中，工质的（）可能发生变化。A.温度B.压力C.比容D.熵10.对于实际气体，以下说法正确的有（）A.实际气体的状态方程比理想气体复杂B.实际气体存在分子间作用力C.实际气体的内能不仅与温度有关D.实际气体的比热是常数三、判断题（每题2分，共20分）1.卡诺循环是理想循环，实际热机无法实现。（）2.可逆过程一定是准静态过程。（）3.理想气体的内能和焓都只是温度的函数。（）4.水蒸气的定压发生过程中，温度保持不变。（）5.空气压缩制冷循环的制冷系数总是小于蒸汽压缩制冷循环。（）6.热机循环中，循环净功越大，热效率越高。（）7.湿空气的相对湿度越大，含湿量也越大。（）8.朗肯循环中，提高蒸汽初温度可提高循环热效率。（）9.绝热节流过程是等焓过程，所以节流前后工质的温度不变。（）10.对于理想气体，定压过程的热量等于焓的变化。（）四、简答题（每题5分，共20分）1.简述卡诺循环的组成及热效率公式。卡诺循环由两个定温过程和两个绝热过程组成。热效率公式为\(\eta=1-\frac{T_2}{T_1}\)，其中\(T_1\)是高温热源温度，\(T_2\)是低温热源温度。2.什么是水蒸气的干度？它的取值范围是多少？干度是湿蒸汽中干饱和蒸汽的质量与湿蒸汽总质量之比。取值范围是\(0\leqslantx\leqslant1\)，\(x=0\)为饱和水，\(x=1\)为干饱和蒸汽。3.简述提高蒸汽动力循环热效率的主要方法。主要方法有提高蒸汽初参数（初温、初压）、降低蒸汽终参数（背压）、采用回热循环、采用再热循环等，可减少不可逆损失，提高热利用率。4.什么是湿空气的含湿量和相对湿度？两者有何区别？含湿量是单位质量干空气中所含有的水蒸气质量；相对湿度是湿空气中水蒸气分压力与同温度下饱和水蒸气分压力之比。含湿量体现水汽含量，相对湿度反映接近饱和程度。五、讨论题（每题5分，共20分）1.讨论卡诺循环在实际应用中的意义和局限性。意义：为热机循环效率提供理论极限，指明提高热效率方向。局限性：实际难以实现定温、绝热过程，对不可逆因素考虑不足，实际热机无法按卡诺循环工作。2.分析水蒸气定压发生过程中各阶段的特点。预热阶段：水吸热温度升高；汽化阶段：温度不变，持续吸热，水逐渐变为蒸汽；过热阶段：蒸汽吸热温度升高。各阶段吸热量和状态变化不同。3.讨论影响制冷循环制冷系数的因素及提高制冷系数的措施。因素有蒸发温度、冷凝温度、制冷剂种类等。措施包括提高蒸发温度、降低冷凝温度、选用合适制冷剂、提高压缩机效率等，以减少耗功，增加制冷量。4.谈谈对热工学中可逆过程和不可逆过程的理解。可逆过程是无耗散效应，能使系统和外界同时恢复原状的过程，是理想情况。不可逆过程存在摩擦、温差传热等，会产生熵增，实际过程多为不可逆，研究可逆过程可作为分析实际过程的参考。答案一、单项选择题答案1.C2.C3.A4.D5.A6.B7.B8.A9.C10.C二、多项选择题答案1.AB2.ABC