2026年热能助理工程师考试题及答案

2026年热能助理工程师考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1.理想气体的状态方程为（）A.pV=nRTB.pV=mRTC.pV=RTD.pV=MRT答案：A。理想气体状态方程是pV=nRT，其中p是压强，V是体积，n是物质的量，R是普适气体常量，T是热力学温度。2.卡诺循环的热效率只与（）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.工质性质答案：C。卡诺循环热效率公式为η=1T₂/T₁，其中T₁是高温热源温度，T₂是低温热源温度，所以热效率只与高低温热源温度有关。3.水蒸气的定压发生过程可分为三个阶段，以下不属于这三个阶段的是（）A.预热阶段B.汽化阶段C.过热阶段D.冷凝阶段答案：D。水蒸气定压发生过程包括水的预热阶段、汽化阶段和过热阶段，冷凝阶段不属于定压发生过程。4.热传递的基本方式有（）A.导热、对流、辐射B.导热、对流、扩散C.导热、对流、传导D.传导、对流、辐射答案：A。热传递的基本方式有导热、对流和辐射三种。5.下列哪种物质的导热系数最大（）A.空气B.水C.铜D.玻璃答案：C。在常见物质中，金属的导热系数一般较大，铜是金属，其导热系数比空气、水和玻璃都大。6.对于对流换热，努塞尔数Nu反映了（）A.流体的导热能力B.对流换热的强弱C.流体的流动状态D.流体的物性答案：B。努塞尔数Nu是表征对流换热强弱的无量纲数。7.以下哪种燃烧方式属于层燃燃烧（）A.煤粉炉燃烧B.流化床燃烧C.链条炉燃烧D.燃气轮机燃烧答案：C。链条炉燃烧是典型的层燃燃烧方式，煤粉炉燃烧属于悬浮燃烧，流化床燃烧是流化燃烧，燃气轮机燃烧是动力燃烧。8.朗肯循环中，汽轮机的作用是（）A.将热能转化为机械能B.将机械能转化为电能C.将热能转化为电能D.将机械能转化为热能答案：A。汽轮机在朗肯循环中，将高温高压蒸汽的热能转化为机械能。9.对于压缩空气制冷循环，其制冷系数与（）有关。A.压缩比B.膨胀比C.高低温热源温度D.以上都是答案：D。压缩空气制冷循环的制冷系数与压缩比、膨胀比以及高低温热源温度都有关系。10.湿空气的含湿量是指（）A.空气中水蒸气的质量与干空气质量之比B.空气中水蒸气的质量与湿空气质量之比C.空气中干空气的质量与水蒸气质量之比D.空气中干空气的质量与湿空气质量之比答案：A。湿空气的含湿量定义为空气中水蒸气的质量与干空气质量之比。11.蒸汽压缩制冷循环中，节流阀的作用是（）A.降压降温B.升压升温C.降压升温D.升压降温答案：A。节流阀在蒸汽压缩制冷循环中，使高压液体制冷剂降压降温。12.以下关于热机的说法正确的是（）A.热机效率可以达到100%B.热机工作时只需要一个热源C.热机是将热能转化为机械能的装置D.热机的工作过程不需要消耗能量答案：C。热机是将热能转化为机械能的装置，根据热力学第二定律，热机效率不可能达到100%，热机工作需要高低两个热源，工作过程需要消耗能量。13.若工质经历一个可逆过程和一个不可逆过程，且其初态和终态相同，则两过程中工质与外界交换的热量（）A.相同B.不相同C.无法确定D.与过程无关答案：B。因为可逆过程和不可逆过程的熵变不同，根据热力学第一定律和熵的性质，初终态相同的可逆和不可逆过程中工质与外界交换的热量不同。14.对于等压过程，工质的焓变（）A.等于过程中吸收的热量B.等于过程中对外做的功C.等于过程中内能的变化D.等于过程中熵的变化答案：A。在等压过程中，根据焓的定义和热力学第一定律，工质的焓变等于过程中吸收的热量。15.强化传热的途径不包括（）A.增大传热面积B.提高传热温差C.降低传热系数D.选用导热系数大的材料答案：C。强化传热可以通过增大传热面积、提高传热温差、选用导热系数大的材料等方式，降低传热系数会减弱传热，不属于强化传热的途径。16.以下哪种设备不属于换热器（）A.冷凝器B.蒸发器C.压缩机D.省煤器答案：C。冷凝器、蒸发器和省煤器都属于换热器，压缩机的作用是压缩气体，不属于换热器。17.空气在定压下加热，其比热为（）A.定容比热B.定压比热C.容积比热D.质量比热答案：B。空气在定压下加热，使用的是定压比热。18.对于理想气体的绝热过程，以下关系正确的是（）A.pV^γ=常数B.pV=常数C.p/T=常数D.V/T=常数答案：A。理想气体绝热过程满足pV^γ=常数，其中γ是绝热指数。19.以下哪种现象不属于热辐射（）A.太阳向地球传递热量B.电烙铁加热物体C.红外线加热D.人体向外辐射热量答案：B。电烙铁加热物体主要是通过导热和对流的方式，不属于热辐射现象，而太阳向地球传递热量、红外线加热和人体向外辐射热量都属于热辐射。20.热力系统与外界既有物质交换又有能量交换，该系统称为（）A.闭口系统B.开口系统C.绝热系统D.孤立系统答案：B。开口系统与外界既有物质交换又有能量交换，闭口系统与外界无物质交换，绝热系统与外界无热量交换，孤立系统与外界既无物质交换也无能量交换。二、多项选择题（每题3分，共15分）1.以下属于可再生能源的有（）A.太阳能B.风能C.煤炭D.水能答案：ABD。太阳能、风能和水能都属于可再生能源，煤炭是不可再生能源。2.影响对流换热系数的因素有（）A.流体的物性B.流体的流动状态C.换热表面的形状D.换热表面的粗糙度答案：ABCD。流体的物性、流动状态、换热表面的形状和粗糙度都会影响对流换热系数。3.蒸汽动力循环中，提高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.采用再热循环D.采用回热循环答案：ABCD。提高蒸汽初参数、降低蒸汽终参数、采用再热循环和回热循环都可以提高蒸汽动力循环的热效率。4.以下关于湿空气的说法正确的有（）A.湿空气是干空气和水蒸气的混合物B.湿空气的含湿量越大，相对湿度越高C.湿空气的露点温度与含湿量有关D.湿空气的焓值是干空气焓值和水蒸气焓值之和答案：ACD。湿空气是干空气和水蒸气的混合物；湿空气的露点温度与含湿量有关；湿空气的焓值是干空气焓值和水蒸气焓值之和。含湿量与相对湿度没有必然的大小对应关系。5.以下属于制冷设备的有（）A.冰箱B.空调C.冰柜D.热泵答案：ABCD。冰箱、空调、冰柜和热泵都属于制冷设备。三、判断题（每题1分，共10分）1.热力学第一定律表明，能量可以从一种形式转化为另一种形式，但总量保持不变。（）答案：√。热力学第一定律即能量守恒定律，能量可以相互转化，但总量不变。2.导热系数是材料的物性参数，与温度无关。（）答案：×。导热系数是材料的物性参数，但一般与温度有关。3.卡诺循环是理想循环，实际中可以完全实现。（）答案：×。卡诺循环是理想循环，实际中由于存在各种不可逆因素，无法完全实现。4.空气的相对湿度越大，其含湿量一定越大。（）答案：×。相对湿度和含湿量是两个不同的概念，相对湿度大，含湿量不一定大。5.蒸汽压缩制冷循环中，压缩机的作用是将低温低压蒸汽压缩成高温高压蒸汽。（）答案：√。压缩机在蒸汽压缩制冷循环中就是将低温低压蒸汽压缩成高温高压蒸汽。6.强化传热只能通过提高传热系数来实现。（）答案：×。强化传热可以通过增大传热面积、提高传热温差、提高传热系数等多种方式实现。7.理想气体的内能只与温度有关。（）答案：√。对于理想气体，其内能是温度的单值函数，只与温度有关。8.定容过程中，工质不对外做功。（）答案：√。定容过程中，体积不变，根据功的计算公式W=∫pdV，工质不对外做功。9.热辐射不需要介质，可以在真空中传播。（）答案：√。热辐射是通过电磁波传递热量，不需要介质，可以在真空中传播。10.所有的热力过程都是可逆过程。（）答案：×。实际中的热力过程大多存在不可逆因素，只有少数理想情况是可逆过程。四、简答题（每题5分，共15分）1.简述提高热机效率的途径。答：提高热机效率的途径主要有以下几点：（1）提高高温热源温度：根据卡诺循环热效率公式η=1T₂/T₁，提高高温热源温度T₁可以提高热机效率。（2）降低低温热源温度：降低低温热源温度T₂也能提高热机效率，但在实际中降低低温热源温度往往受到环境等因素的限制。（3）减少不可逆损失：尽量减少摩擦、散热、漏气等不可逆因素，使热机过程尽可能接近可逆过程。（4）采用回热、再热等循环方式：回热循环可以利用汽轮机抽汽加热给水，减少冷源损失；再热循环可以提高蒸汽在汽轮机中的做功能力，从而提高热机效率。2.简述导热、对流和辐射三种热传递方式的特点。答：（1）导热：是指物体内部或相互接触的物体之间由于分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递现象。其特点是必须有温度差且物体直接接触，在固体、液体和气体中都可以发生，但在固体中表现最为显著。（2）对流：是指流体各部分之间发生相对位移而引起的热量传递现象。它只能发生在流体中，且必须同时伴有流体的宏观运动。对流可分为自然对流和强制对流，自然对流是由于流体各部分温度不同导致密度差异而引起的流动；强制对流是通过外力（如泵、风机等）使流体流动。（3）辐射：是指物体通过电磁波来传递能量的过程。热辐射不需要介质，可以在真空中传播，且热辐射不仅产生能量的转移，还伴随着能量形式的转化，即热能转化为辐射能，再由辐射能转化为热能。3.简述蒸汽压缩制冷循环的工作过程。答：蒸汽压缩制冷循环主要由压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器四个部件组成，其工作过程如下：（1）压缩过程：低温低压的制冷剂蒸汽在压缩机中被压缩成高温高压的蒸汽。（2）冷凝过程：高温高压的制冷剂蒸汽进入冷凝器，在冷凝器中向冷却介质（如水或空气）放出热量，凝结成高压液体。（3）节流过程：高压液体通过节流阀，压力和温度急剧下降，变成低温低压的湿蒸汽。（4）蒸发过程：低温低压的湿蒸汽进入蒸发器，在蒸发器中吸收被冷却物体的热量，蒸发成低温低压的蒸汽，然后再次进入压缩机，开始下一个循环。五、计算题（每题10分，共20分）1.某理想气体在定压过程中，从外界吸收热量500kJ，温度从300K升高到500K，已知该气体的定压比热cp=1.0kJ/(kg·K)，求该气体的质量。解：根据定压过程吸收热量的公式Qp=mcpΔT，其中Qp是吸收的热量，m是气体质量，cp是定压比热，ΔT是温度变化量。已知Qp=500kJ，cp=1.0kJ/(kg·K)，ΔT=500300=200K将已知数据代入公式可得：500=m×1.0×200解得m=2.5kg答：该气体的质量为2.5kg。2.有一蒸汽动力循环，蒸汽初参数为p₁=10MPa，t₁=500℃，排汽压力p₂=0.005MPa。求：（1）该循环的理论热效率；（2）若该循环的实际热效率为理论热效率的80%，求实际热效率。解：（1）首先根据蒸汽初参数p₁=10MPa，t₁=500℃，查水蒸气图表可得h₁=3375kJ/kg，s₁=6.596kJ/(kg·K)。因为是等熵膨胀过程，s₂=s₁=6.596kJ/(kg·K)，排汽压力p₂