福建福耀科技大学《工程热力学》2025-2026学年期末试卷

福建福耀科技大学《工程热力学》2025-2026学年期末试卷一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）

1.工程热力学研究的核心对象是（）。

A.流体力学现象B.热力学系统C.电磁场理论D.材料科学

2.热力学第一定律的数学表达式为ΔU=Q-W，其中ΔU表示（）。

A.系统的内能变化B.系统的焓变C.系统的熵变D.系统的功

3.热力学第二定律的克劳修斯表述为“热量不能自动地从低温物体传到高温物体”，其本质是（）。

A.能量守恒B.熵增原理C.热力学平衡D.热力学循环

4.理想气体的状态方程为PV=nRT，其中R为（）。

A.气体常数B.摩尔质量C.热力学能D.熵

5.绝热过程的特点是（）。

A.系统与外界无热量交换B.系统温度不变C.系统压强不变D.系统内能不变

6.热力学循环的效率η表示为1-Q_2/Q_1，其中Q_1和Q_2分别表示（）。

A.系统吸收和放出的热量B.系统内能变化和外界做功C.系统焓变和熵变D.系统温度变化和压强变化

7.卡诺循环的最高效率取决于（）。

A.系统的工作物质B.高温热源和低温热源的温度差C.系统的体积变化D.系统的压强变化

8.熵是热力学系统的一个状态函数，其物理意义是（）。

A.系统的能量B.系统的混乱程度C.系统的稳定性D.系统的热容量

9.热力学温标T与摄氏温标t的关系为T=t+273.15，其原因是（）。

A.热力学温标的定义B.热力学第二定律C.热力学第一定律D.热力学第三定律

10.热力学过程的可逆性是指（）。

A.过程可以反向进行B.过程中无能量损失C.过程中无熵增D.过程中无热量交换

二、多项选择题（本大题共5小题，每小题3分，共15分）

1.热力学系统的主要类型包括（）。

A.开放系统B.封闭系统C.隔离系统D.理想气体系统

2.热力学第二定律的统计意义是（）。

A.系统趋向于熵增状态B.系统趋向于能量最低状态C.系统趋向于热力学平衡状态D.系统趋向于混乱状态

3.热力学循环的主要类型包括（）。

A.卡诺循环B.热机循环C.热泵循环D.理想气体循环

4.熵增原理的应用范围包括（）。

A.热力学过程的分析B.热力学系统的设计C.热力学系统的优化D.热力学系统的稳定性分析

5.热力学过程的分类依据包括（）。

A.过程中是否有热量交换B.过程中是否有功交换C.过程中系统的状态变化D.过程中系统的熵变化

三、（判断题、填空题）（本大题共5小题，每小题4分，共20分）

1.判断题（每题2分，共4分）

（1）热力学第一定律是能量守恒定律在热力学系统中的具体体现。（）

（2）理想气体的内能只与温度有关，与压强无关。（）

2.填空题（每题2分，共4分）

（1）热力学第二定律的克劳修斯表述为“热量不能自动地从低温物体传到高温物体”，其数学表达式为______。

（2）卡诺循环的最高效率η=1-T_2/T_1，其中T_1和T_2分别表示______和______。

3.简答题（每题4分，共4分）

（1）简述热力学第一定律和热力学第二定律的区别。

（2）简述熵增原理的物理意义及其应用。

四、（材料分析题）（本大题共2小题，每小题10分，共20分）

材料一：某热机的工作循环如下：在高温热源T_1下吸热Q_1，经历绝热膨胀，然后在低温热源T_2下放热Q_2，最后经历绝热压缩回到初始状态。该热机的效率为η=1-Q_2/Q_1。

材料二：某热泵的工作循环如下：在低温热源T_2下吸热Q_2，经历绝热压缩，然后在高温热源T_1下放热Q_1，最后经历绝热膨胀回到初始状态。该热泵的系数为COP=Q_1/W，其中W为外界做功。

1.分析该热机的工作原理，并说明其效率受哪些因素影响。

2.分析该热泵的工作原理，并说明其系数受哪些因素影响。

五、（论述题）（本大题共1小题，共25分）

材料一：熵是热力学系统的一个状态函数，其物理意义是系统的混乱程度。熵增原理指出，孤立系统的熵在可逆过程中不变，在不可逆过程中增加。

材料二：某热力学系统经历一个不可逆过程，系统的熵变为ΔS=5J/K。该过程过程中系统吸收了热量Q=100J，外界对系统做了功W=50J。

1.分析该不可逆过程的熵变化，并说明其物