热工专业知识试题附答案

热工专业知识试题附答案一、选择题（每题2分，共40分）1.热力学第零定律是关于（）的基本定律。A.热平衡B.能量守恒C.熵增原理D.热能转换答案：A解析：热力学第零定律指出，如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡(温度相同)，则它们彼此也必定处于热平衡，它是关于热平衡的基本定律。2.工质经过一个不可逆循环后，其熵的变化（）。A.大于零B.小于零C.等于零D.无法确定答案：C解析：熵是状态参数，工质经过一个循环后回到初始状态，状态参数的变化为零，所以经过一个不可逆循环后熵的变化等于零。3.下列哪种传热方式不需要介质（）。A.热传导B.热对流C.热辐射D.以上都需要答案：C解析：热辐射是通过电磁波传递热量，不需要介质，而热传导需要物体直接接触，热对流需要流体的流动，都需要介质。4.朗肯循环中，汽轮机的排汽在（）中被冷却凝结成水。A.锅炉B.汽轮机C.凝汽器D.给水泵答案：C解析：在朗肯循环中，汽轮机排汽进入凝汽器，在凝汽器中被冷却水冷却凝结成水。5.已知某理想气体的比定压热容和比定容热容，则该气体的绝热指数k为（）。A./B./C.D.+答案：A解析：绝热指数k的定义为比定压热容与比定容热容的比值，即k=/。6.热交换器按工作原理可分为（）。A.间壁式、混合式、蓄热式B.板式、管式、螺旋式C.顺流式、逆流式、叉流式D.单流程、多流程答案：A解析：热交换器按工作原理分为间壁式、混合式和蓄热式；选项B是按结构分类；选项C是按流体流动方式分类；选项D是按流程分类。7.对于可逆绝热过程，工质的熵（）。A.增加B.减少C.不变D.无法确定答案：C解析：可逆绝热过程是等熵过程，工质的熵保持不变。8.蒸汽动力循环中，提高蒸汽初参数，循环热效率（）。A.提高B.降低C.不变D.无法确定答案：A解析：提高蒸汽初参数（初压和初温），可以提高循环的平均吸热温度，根据卡诺循环热效率公式η=1/（为平均吸热温度，9.下列哪种泵适用于大流量、低扬程的场合（）。A.离心泵B.往复泵C.齿轮泵D.螺杆泵答案：A解析：离心泵适用于大流量、低扬程的场合；往复泵适用于小流量、高扬程；齿轮泵和螺杆泵多用于输送粘性液体。10.空气在压缩过程中，若为绝热压缩，则压缩终了时空气的温度（）。A.升高B.降低C.不变D.无法确定答案：A解析：绝热压缩过程中，外界对空气做功，空气的内能增加，温度升高。11.下列关于传热系数K的说法正确的是（）。A.传热系数K越大，传热效果越好B.传热系数K只与冷、热流体的物性有关C.传热系数K与传热面积有关D.传热系数K的单位是W答案：A解析：传热系数K越大，表明单位时间、单位传热面积上的传热量越大，传热效果越好；传热系数K与冷、热流体的物性、传热面的形状、尺寸、材料等多种因素有关；传热系数K与传热面积无关；其单位是W/12.卡诺循环由（）个过程组成。A.2B.3C.4D.5答案：C解析：卡诺循环由两个可逆定温过程和两个可逆绝热过程组成，共4个过程。13.湿空气的含湿量d表示（）。A.每千克干空气中所含的水蒸气质量B.每立方米湿空气中所含的水蒸气质量C.湿空气中水蒸气的分压力D.湿空气的相对湿度答案：A解析：湿空气的含湿量d定义为每千克干空气中所含的水蒸气质量。14.热力管道的保温层，其外层包扎的镀锌铁皮的主要作用是（）。A.保护保温层B.增强保温效果C.防止热量散失D.美观答案：A解析：镀锌铁皮主要是为了保护保温层，防止保温层受到机械损伤、雨水侵蚀等。15.下列哪种节流过程是等焓过程（）。A.绝热节流B.有摩擦的节流C.理想气体的节流D.以上都是答案：A解析：绝热节流过程是典型的等焓过程，有摩擦的节流过程也是绝热节流的一种情况；理想气体节流前后温度不变，但一般说等焓过程主要指绝热节流。16.制冷循环中，制冷剂在蒸发器中（）。A.吸热汽化B.放热液化C.升压升温D.降压降温答案：A解析：制冷剂在蒸发器中吸收被冷却物体的热量而汽化。17.水在定压加热过程中，其状态变化依次为（）。A.未饱和水、饱和水、湿蒸汽、干饱和蒸汽、过热蒸汽B.饱和水、未饱和水、湿蒸汽、干饱和蒸汽、过热蒸汽C.未饱和水、湿蒸汽、饱和水、干饱和蒸汽、过热蒸汽D.饱和水、湿蒸汽、未饱和水、干饱和蒸汽、过热蒸汽答案：A解析：水在定压加热过程中，首先是未饱和水，随着加热逐渐变为饱和水，再变为湿蒸汽，接着是干饱和蒸汽，最后成为过热蒸汽。18.对于理想气体，其内能只与（）有关。A.温度B.压力C.比容D.熵答案：A解析：理想气体的内能是温度的单值函数，只与温度有关。19.风机的全压是指（）。A.风机出口的压力B.风机进口的压力C.风机出口与进口的压力差D.风机出口的动压与静压之和答案：C解析：风机的全压是指风机出口与进口的压力差。20.强化传热的途径不包括（）。A.增大传热面积B.提高传热系数C.增大冷热流体的温差D.降低流体的流速答案：D解析：强化传热可以通过增大传热面积、提高传热系数、增大冷热流体的温差等方式；降低流体的流速会使传热系数减小，不利于传热。二、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：√解析：热力学第一定律就是能量守恒定律在热现象中的应用，能量可以相互转化，但总量不变。2.热传导只能在固体中发生。（）答案：×解析：热传导不仅可以在固体中发生，在液体和气体中也能发生，只是在固体中表现得更为明显。3.可逆过程一定是准静态过程，准静态过程不一定是可逆过程。（）答案：√解析：可逆过程要求过程进行得无限缓慢，且没有摩擦等耗散效应，所以一定是准静态过程；而准静态过程若存在摩擦等不可逆因素，则不是可逆过程。4.提高蒸汽初温，会使汽轮机的排汽湿度增大。（）答案：×解析：提高蒸汽初温，会使汽轮机的排汽湿度减小，因为初温提高后，蒸汽在膨胀过程中更不容易达到饱和状态。5.湿空气的相对湿度越大，其含湿量也越大。（）答案：×解析：相对湿度是湿空气中水蒸气的实际分压力与同温度下饱和水蒸气分压力的比值，含湿量是每千克干空气中所含的水蒸气质量，相对湿度大，含湿量不一定大，还与温度等因素有关。6.卡诺循环的热效率只与高温热源和低温热源的温度有关。（）答案：√解析：卡诺循环热效率公式为η=1/，其中为高温热源温度，7.绝热过程一定是等熵过程。（）答案：×解析：可逆绝热过程是等熵过程，不可逆绝热过程熵是增加的，所以绝热过程不一定是等熵过程。8.传热系数K越大，热阻越小。（）答案：√解析：传热系数K与热阻R的关系为K=1/9.风机的风量与风机的转速成正比。（）答案：√解析：根据风机的相似定律，在风机的几何尺寸和流体物性不变的情况下，风机的风量与风机的转速成正比。10.制冷循环中，压缩机的作用是将低温低压的制冷剂蒸汽压缩成高温高压的蒸汽。（）答案：√解析：压缩机在制冷循环中就是起到压缩制冷剂蒸汽，提高其压力和温度的作用。三、简答题（每题10分，共30分）1.简述朗肯循环的基本过程。答：朗肯循环是蒸汽动力装置的基本循环，主要由以下四个过程组成：（1）定压加热过程：水在锅炉中被定压加热，从未饱和水逐渐变为饱和水、湿蒸汽、干饱和蒸汽，最后成为过热蒸汽。（2）绝热膨胀过程：过热蒸汽进入汽轮机，在汽轮机中进行绝热膨胀做功，将热能转化为机械能，蒸汽压力和温度降低。（3）定压放热过程：汽轮机排汽进入凝汽器，在凝汽器中被冷却水冷却，定压放热凝结成水。（4）绝热压缩过程：凝结水通过给水泵被绝热压缩，提高压力后重新送回锅炉，完成一个循环。2.什么是传热过程？写出传热过程的热流量计算公式，并说明各参数的含义。答：传热过程是指热量从高温流体通过固体壁面传递到低温流体的过程。传热过程的热流量计算公式为：Q其中：Q表示热流量，单位为瓦（W），是单位时间内通过传热面的热量；K表示传热系数，单位为W/A表示传热面积，单位为平方米（）；Δ表示冷热流体的平均温差，单位为开尔文（K）或摄氏度（℃）。3.简述提高蒸汽动力循环热效率的主要途径。答：提高蒸汽动力循环热效率的主要途径有：（1）提高蒸汽初参数：提高蒸汽初温：可以提高循环的平均吸热温度，减少排汽湿度，同时提高汽轮机的相对内效率，从而提高循环热效率。提高蒸汽初压：在一定范围内提高初压也能提高循环的平均吸热温度，进而提高热效率，但初压过高会使排汽湿度增大，需要采取再热等措施。（2）降低蒸汽终参数：降低汽轮机排汽压力，即降低凝汽器的压力，可以降低循环的平均放热温度，从而提高循环热效率。但排汽压力的降低受到环境温度等因素的限制。（3）采用中间再热：在汽轮机中，将做了部分功的蒸汽引出，回到锅炉中再次加热，然后再进入汽轮机继续膨胀做功。中间再热可以降低排汽湿度，提高汽轮机的相对内效率，同时也能提高循环热效率。（4）采用回热：利用汽轮机抽汽加热给水，减少了在锅炉中的吸热量，提高了循环的平均吸热温度，从而提高循环热效率。四、计算题（每题10分，共20分）1.某理想气