泉州工艺美术职业学院《工程热力学》2025-2026学年期末试卷

泉州工艺美术职业学院《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问题不包括（）。

A.能量转换与传递B.热力学系统状态变化C.流体力学性质D.热力学定律应用

2.热力学第零定律的表述是（）。

A.热量总是从高温物体传向低温物体B.两个互为热平衡的物体与第三个物体也处于热平衡状态C.热力学系统的熵永不减少D.热力学系统总是趋向于平衡状态

3.理想气体的状态方程为（）。

A.PV=nRTB.P₁V₁/T₁=P₂V₂/T₂C.W=∫PdVD.∆U=Q-W

4.绝热过程的特征是（）。

A.系统与外界无热量交换B.系统内能不变C.系统温度不变D.系统压强不变

5.热机效率的定义是（）。

A.η=1-Q₂/Q₁B.η=W/Q₁C.η=1-W/Q₁D.η=Q₁/Q₂

6.卡诺循环的效率只取决于（）。

A.工作物质的种类B.高温热源和低温热源的温度C.热机的工作方式D.热机的尺寸

7.熵增原理的表述是（）。

A.孤立系统的熵永不减少B.孤立系统的熵永不增加C.非孤立系统的熵永不减少D.非孤立系统的熵永不增加

8.热力学第二定律的克劳修斯表述是（）。

A.热量不能自动从低温物体传向高温物体B.热机不可能把全部热能转化为功C.孤立系统的熵永不减少D.热量总是从高温物体传向低温物体

9.热力学第三定律的表述是（）。

A.热力学系统的熵在绝对零度时为零B.热力学系统的熵在绝对零度时为无穷大C.热力学系统的熵永不减少D.热力学系统的熵永不增加

10.可逆过程的特征是（）。

A.过程可以沿原路径反向进行B.过程进行得无限缓慢C.系统和外界均能恢复原状D.系统和外界均能恢复原状且不留下任何影响

二、多项选择题（本大题共5小题，每小题3分，共15分）

1.热力学系统的状态参数包括（）。

A.压强B.温度C.熵D.内能E.体积

2.热力学定律的应用包括（）。

A.热机效率计算B.热力学过程分析C.能量转换与传递D.系统状态变化E.熵增原理

3.理想气体状态方程的应用条件包括（）。

A.气体分子间无相互作用B.气体分子体积可忽略C.气体温度较高D.气体压强较低E.气体处于平衡状态

4.绝热过程的特征包括（）。

A.系统与外界无热量交换B.系统内能变化等于对外做功C.系统温度变化D.系统压强变化E.系统熵不变

5.卡诺循环的组成过程包括（）。

A.等温膨胀B.等温压缩C.绝热膨胀D.绝热压缩E.等压过程

三、判断题、填空题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）

1.判断题（请判断下列说法的正误，并简要说明理由）

（1）热力学第一定律的表述是能量守恒定律。

（2）理想气体的内能只与温度有关。

（3）可逆过程一定是绝热过程。

（4）热力学第二定律的克劳修斯表述和开尔文表述是等价的。

（5）热力学第三定律指出，绝对零度无法达到。

（2）填空题（请根据热力学基本概念和定律，完成下列填空）

（1）热力学系统的状态参数包括______、______、______等。

（2）理想气体状态方程为______，其中R为______。

（3）热力学第一定律的数学表达式为______，其中Q表示______，W表示______。

（4）热力学第二定律的克劳修斯表述是______。

（5）卡诺循环的效率公式为______，其中η为______，T₁为______，T₂为______。

四、材料分析题（本大题共2小题，每小题15分，共30分）

1.材料一：某热机工作在高温热源T₁=600K和低温热源T₂=300K之间，每循环从高温热源吸热Q₁=1000kJ，对外做功W=400kJ。

材料二：另一热机工作在相同的高温热源和低温热源之间，每循环从高温热源吸热Q₁=800kJ，对外做功W=320kJ。

请根据以上材料，回答以下问题：

（1）计算第一台热机的效率，并判断其是否满足热力学第二定律。

（2）计算第二台热机的效率，并判断其是否满足热力学第二定律。

（3）比较两台热机的效率，并说明原因。

2.材料一：某气体系统经历一个不可逆绝热过程，初始状态为P₁=1MPa，V₁=0.01m³，T₁=300K，最终状态为P₂=0.5MPa，V₂=0.02m³。

材料二：另一气体系统经历一个可逆绝热过程，初始状态与材料一相同，最终状态与材料一相同。

请根据以上材料，回答以下问题：

（1）计算材料一中气体系统的终温T₂，并说明计算依据。

（2）计算材料二中气体系统的终温T₂，并说明计算依据。

（3）比较两台热机的效率，并说明原因。

五、论述题（本大题共1小题，共25分）

材料一：某工厂使用蒸汽轮机进行能量转换，蒸汽轮机的工作原理基于热力学定律，将热能转化为机械能。

材料二：该工厂对蒸汽轮机进行了优化改造，提高了热能转