重庆大学《工程热力学2》2023-2024学年第一学期期末试卷

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2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共30个小题，每小题1分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、新能源在工业生产中的应用越来越广泛，以下关于新能源在工业中的应用场景，描述错误的是：（）A.工厂可以利用屋顶的太阳能光伏发电满足部分电力需求，降低用电成本B.工业余热回收技术可以将生产过程中的废热转化为电能或热能，提高能源利用效率C.新能源汽车的零部件制造工厂可以完全依靠新能源供电，不需要传统能源D.一些高能耗的工业企业可以采用氢能作为燃料，替代传统的化石能源，减少碳排放2、在新能源技术领域，关于新能源与传统能源的互补与协同发展，以下哪种描述最为准确和全面？（）A.新能源和传统能源可以实现互补与协同发展。在能源供应方面，新能源如风能、太阳能的间歇性可由传统能源如煤炭、天然气的稳定供应来补充；在能源消费领域，新能源可用于满足新增需求，传统能源则保障基础负荷。同时，传统能源的基础设施和技术经验可为新能源的发展提供支持，两者协同发展有助于实现能源系统的稳定、高效和可持续B.新能源和传统能源无法协同发展，应该尽快淘汰传统能源，全力发展新能源C.新能源和传统能源的互补作用有限，对能源系统的影响不大D.传统能源在各方面都优于新能源，新能源的发展只是一种趋势，短期内无法取代传统能源3、在新能源技术的金融支持方面，涵盖了投资、融资和保险等多种形式。为了吸引更多的金融资源投入新能源领域，以下哪个金融创新措施是最为重要的？（）A.设立新能源产业投资基金B.开发新能源项目的绿色债券C.创新新能源保险产品和服务D.以上措施都具有重要意义4、在新能源技术的发展过程中，能源存储技术至关重要。以下关于各种能源存储技术的描述，不正确的是：（）A.超级电容器具有充电速度快、功率密度高的特点，适用于短时间、大功率的放电需求B.液流电池的储能容量可以通过调节电解液的浓度和体积来灵活调整，但系统复杂度较高C.飞轮储能利用高速旋转的飞轮储存能量，适合用于平滑电网功率波动，但能量密度相对较低D.所有的能源存储技术都能够实现长期、大规模的能量储存，且成本低廉，易于推广5、对于新能源技术中的海洋能利用，以下关于潮汐能发电和波浪能发电的发展现状和前景的描述，哪一个观点是最合理的？（）A.潮汐能发电技术相对较为成熟，已经有一些大规模的潮汐电站投入运行，但受地理条件限制较大。波浪能发电仍处于研发和试验阶段，面临着能量转换效率低、设备可靠性差等问题，但具有巨大的发展潜力B.潮汐能和波浪能发电都不具备实际应用价值，只是理论上的研究方向C.潮汐能发电已经过时，未来的重点应该是波浪能发电D.潮汐能和波浪能发电的技术难度太大，短期内无法取得实质性进展6、在新能源技术的国际合作方面，有关各国在新能源研发和项目实施中的合作模式和成果，以下哪一种描述是最全面的？（）A.各国在新能源技术领域开展了多种形式的合作，包括联合研发项目、技术转让、共建示范工程等。通过国际合作，共享资源和知识，降低研发成本，加速技术创新。例如，多个国家共同参与大型太阳能电站的建设，分享经验和技术，提高项目的效率和可靠性。同时，国际合作也促进了新能源标准的统一和市场的开放B.国际合作在新能源技术领域作用不大，各国更倾向于独立发展C.新能源技术的国际合作主要是形式上的，没有实际成果D.国际合作在新能源技术领域存在很多障碍，难以取得实质性进展7、新能源技术的发展对能源市场和价格产生了一定的影响。以下关于新能源对能源价格的作用，不正确的是：（）A.随着新能源装机容量的增加，其成本逐渐降低，可能会对传统能源价格形成一定的竞争压力B.新能源的间歇性和不稳定性可能导致能源市场价格的波动加剧C.新能源的发展会使得能源价格持续下降，消费者的能源支出将大幅减少D.能源价格的形成机制受到多种因素的影响，新能源只是其中之一8、在新能源技术的产业链构建中，包括原材料供应、设备制造、工程建设和服务运营等多个环节。为了提升新能源产业链的整体竞争力，以下哪个环节的优化是最为重要的？（）A.原材料的本地化供应和成本控制B.核心设备制造技术的自主创新C.工程建设的标准化和规范化D.服务运营的专业化和智能化9、新能源技术的推广应用需要公众的认知和支持，通过宣传教育和示范项目等方式可以提高公众的接受度。对于一个新开发的新能源社区，如果要让居民更好地了解和接受新能源技术，以下哪种宣传方式是最为有效的？（）A.举办科普讲座B.设立示范家庭C.开展社区活动D.以上方式综合运用10、新能源技术的发展对全球气候变化和能源安全具有重要意义。以下关于新能源技术影响的描述，错误的是：（）A.大规模应用新能源可以减少温室气体排放，有助于缓解全球气候变化B.新能源的分布式应用可以提高能源供应的可靠性和独立性，降低对传统能源的依赖C.新能源产业的发展可以创造大量的就业机会，促进经济增长和社会发展D.新能源技术的快速发展会导致传统能源行业的立即崩溃，引发严重的经济和社会问题11、在新能源的开发过程中，对生态环境的影响评估是必不可少的。假设一个大型的太阳能电站项目正在规划中，以下哪种潜在的生态影响最需要关注和采取措施加以缓解？（）A.大面积的土地占用，改变土地利用方式B.反射光可能对周边环境和生物造成干扰C.生产太阳能板过程中的污染物排放D.对当地鸟类迁徙和栖息的影响12、地热能作为一种稳定可靠的新能源，其利用方式包括地热发电、地热供暖和地热温泉等。在地热发电过程中，需要解决地热流体的提取、利用和回灌等问题。对于一个地热资源丰富的地区，如果要实现可持续的地热发电，以下哪个环节的技术创新最为重要？（）A.提高地热流体的提取效率B.优化地热发电设备的热转换效率C.加强地热流体的回灌管理D.扩大地热发电站的规模13、在氢能源领域，氢燃料电池技术备受关注。以下关于氢燃料电池的工作原理和特点，表述错误的是（）A.氢燃料电池通过氢气和氧气的电化学反应产生电能，其产物只有水，是一种清洁、高效的能源转换装置B.氢燃料电池的能量转换效率不受卡诺循环的限制，理论上可以达到很高的水平，但实际应用中受到多种因素的影响，目前效率仍有待提高C.氢燃料电池需要使用贵金属催化剂（如铂），这增加了燃料电池的成本，同时也限制了其大规模商业化应用D.氢燃料电池可以快速启动和停机，适用于各种功率需求的应用场景，而且具有良好的过载能力和动态响应性能14、对于新能源技术在工业生产中的应用潜力，以下哪一个观点是最关键的？（）A.新能源技术在工业生产中有巨大的应用潜力。例如，太阳能可用于工厂的屋顶光伏发电，为生产提供部分电力；工业余热回收技术可以将废热转化为电能或热能再利用；风能可用于偏远工厂的供电。这些应用不仅可以降低工业生产的能源成本，减少对传统能源的依赖，还能减少碳排放，符合可持续发展的要求B.新能源技术在工业生产中的应用受到很多限制，潜力不大C.工业生产对能源供应的稳定性要求高，新能源技术无法满足，不适合在工业生产中应用D.新能源技术在工业生产中的应用会增加生产成本，降低企业竞争力，不应该推广15、地热能是一种来自地球内部的热能资源，具有稳定、可靠的特点。关于地热能的开发和利用，以下说法不准确的是：（）A.地热能可以通过地热蒸汽发电、地热热水发电和地源热泵等方式进行利用，适用于不同的温度范围B.开发地热资源需要进行详细的地质勘探，以确定地热储层的位置、温度和流体特性，评估开发的可行性和风险C.地热能的开发和利用不会对环境产生任何影响，是一种完全绿色、可持续的能源D.增强型地热系统（EGS）通过人工创造裂隙来增加地热储层的渗透性，提高地热资源的开采效率，但该技术仍处于研发和试验阶段16、政策支持对于新能源产业的发展至关重要。以下关于新能源政策的描述，不正确的是（）A.政府通过制定补贴政策、税收优惠政策、价格政策等，鼓励新能源的开发和利用B.新能源政策可以引导社会资本投向新能源领域，促进产业的快速发展C.政策的稳定性和连续性对于新能源企业的长期规划和投资决策非常重要D.政府对新能源产业的政策支持是无条件的，不需要考虑产业发展的实际情况和市场机制17、新能源技术在农业领域的应用具有广阔前景。以下关于新能源在农业中的作用，表述错误的是（）A.太阳能光伏发电可以为农业灌溉、温室照明和农产品加工等提供电力，减少对传统电网的依赖B.生物质能可以通过沼气池转化为沼气，为农村居民提供生活燃料，同时沼渣沼液可以作为有机肥料还田C.地热能可以用于温室供暖，调节室内温度和湿度，为农作物创造适宜的生长环境D.新能源技术在农业中的应用成本很高，不具有经济可行性，因此在农业领域难以推广18、在新能源技术与智能电网的融合中，需要实现能源的高效分配、存储和管理。假设一个地区拥有多种新能源发电设施，为了确保电网的稳定性和可靠性，以下哪种智能电网技术的应用是至关重要的？（）A.先进的电力预测和调度系统B.分布式能源管理系统C.大规模储能装置的集成D.快速的故障检测和恢复机制19、对于新能源技术中的储能系统管理和控制，以下关于其功能和策略的描述，不正确的是哪一项？（）A.储能系统管理和控制的主要功能包括电池状态监测、充放电控制、功率分配、能量管理和故障诊断等，以确保储能系统的安全、高效运行B.充放电控制策略需要根据电力系统的需求、储能系统的状态和市场价格等因素进行优化，实现削峰填谷、调频、备用等功能C.能量管理策略需要考虑可再生能源的出力预测、负荷需求预测和电价等因素，以最大化储能系统的经济效益和社会效益D.储能系统管理和控制技术已经非常成熟，不需要进一步的研究和创新，能够满足各种复杂应用场景的需求20、在新能源的开发和利用中，智能电网的作用日益凸显。关于智能电网与新能源的关系，下列说法不准确的是：（）A.智能电网能够更好地整合和管理新能源发电，实现电力的优化调配B.新能源的接入对智能电网的稳定性和适应性提出了更高的要求C.智能电网可以通过实时监测和控制，提高新能源发电的预测精度和可靠性D.智能电网的发展完全依赖于新能源的大规模应用，没有新能源就没有智能电网21、在新能源技术的研发中，材料科学的创新起着重要的推动作用。关于新型超导材料在新能源领域的应用前景，以下哪种说法是恰当的？（）A.新型超导材料具有零电阻特性，能够大幅提高能源传输和转换效率，但由于其工作条件苛刻，目前难以在新能源领域广泛应用B.新型超导材料已经在新能源领域得到了大规模应用，彻底改变了能源的生产和存储方式C.新型超导材料的研发进展缓慢，其性能和成本无法满足新能源技术的需求，未来应用前景不明朗D.新型超导材料的应用仅限于实验室研究，距离实际应用还有很长的距离，短期内对新能源技术的发展影响不大22、新能源产业的发展带动了相关产业链的形成和发展。以下关于新能源产业链的描述，错误的是（）A.新能源产业链包括上游的原材料供应、中游的设备制造和下游的能源应用等环节B.上游产业主要提供硅料、锂矿等原材料，中游产业包括光伏组件制造、风机制造等，下游产业则涵盖新能源发电、新能源汽车等领域C.新能源产业链的各个环节相互依存、相互促进，形成了完整的产业生态系统D.新能源产业链的发展是一帆风顺的，不存在任何技术瓶颈和市场风险23、新能源技术在交通领域的应用除了汽车，还包括轨道交通。关于有轨电车采用超级电容储能供电的方式，以下哪种说法是恰当的？（）A.超级电容储能供电的有轨电车充电时间长，续航里程短，无法满足实际运营需求B.超级电容储能供电的有轨电车具有快速充电、绿色环保、运营灵活等优点，但对充电站的布局要求较高C.超级电容储能供电技术不成熟，可靠性差，不适合在有轨电车中应用D.超级电容储能供电的有轨电车成本过高，经济效益差，不如传统的接触网供电方式24、假设我们正在研究新能源技术在农村地区的应用，如户用光伏发电、生物质能供暖和农村能源合作社等。对于提高农村能源的可及性和经济性，以下哪种模式的推广是最为有效的？（）A.政府主导的大规模集中式能源供应B.农户自主的分布式能源开发C.农村能源合作社的组织和运营D.以上模式结合农村实际情况发展25、在新能源领域，储能技术的发展面临诸多挑战。以下关于储能技术挑战的描述，不正确的是（）A.目前储能技术的能量密度相对较低，难以满足大规模储能的需求B.储能设备的成本较高，限制了其在一些场景中的广泛应用C.储能技术的循环寿命有限，需要频繁更换设备，增加了使用成本D.储能技术已经非常成熟，不存在任何技术难题和挑战26、在新能源的开发利用中，环境影响评估（EIA）是重要的环节。以下关于新能源开发的EIA内容，不准确的是：（）A.评估新能源项目对土地利用、生态系统和生物多样性的影响B.分析新能源开发过程中的温室气体排放和污染物排放情况C.研究新能源项目对当地社会经济发展的促进作用，不考虑可能的负面影响D.预测新能源项目的潜在环境风险，并提出相应的防范和应对措施27、在新能源储能技术中，液流电池具有独特的优势。以下关于液流电池的特点，描述错误的是（）A.液流电池的储能容量与功率可以独立设计，通过调整电解液的体积和浓度，可以灵活满足不同规模的储能需求B.液流电池的电解液可以循环使用，使用寿命长，维护成本相对较低，适合大规模储能应用C.液流电池的充放电过程中，电极材料不发生相变，因此具有较好的循环性能和稳定性D.液流电池的能量转换效率极高，几乎可以达到100%，而且响应速度快，能够瞬间输出大功率28、在新能源的发展过程中，材料科学的进步起到了重要的支撑作用，以下关于新能源材料的说法，不准确的是：（）A.高效的太阳能电池材料，如钙钛矿材料，具有较高的光电转换效率和较低的成本，有望替代传统的硅基材料B.用于储能电池的正负极材料的性能直接影响电池的能量密度、循环寿命和安全性C.新型的超导材料可以在低温下实现零电阻，有助于提高能源传输的效率，但目前应用范围有限D.新能源材料的研发已经非常成熟，不需要进一步的创新和突破29、新能源技术在智能电网中的应用越来越重要。以下关于智能电网与新能源的关系，表述错误的是（）A.智能电网能够更好地整合新能源发电，实现电力的优化配置和灵活调度，提高电网对新能源的消纳能力B.新能源发电的间歇性和不确定性给智能电网的稳定运行带来了挑战，需要智能电网具备更强的预测和调控能力C.智能电网中的储能技术可以有效平衡新能源发电的波动，提高电力供应的可靠性和质量D.智能电网的发展完全依赖于新能源技术的进步，没有新能源的支持，智能电网就无法实现30、随着新能源技术的进步，分布式能源系统的发展越来越受到重视。假设一个社区计划建设分布式能源系统，以下哪种能源组合最有可能满足社区的多样化需求，并提高能源自给率？（）A.屋顶太阳能、小型风力发电和生物质能B.地热能、燃料电池和储能电池C.垃圾焚烧发电、微型水力发电和太阳能热水器D.以上几种组合都有可能，取决于社区的具体条件和需求二、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个潮汐能发电站的水库面积为10平方千米，平均潮差为5米，海水密度为1025kg/m³，发电效率为35%。假设每天有两次涨潮和落潮，计算该电站的理论平均发电功率。如果电站的实际发电功率为理论值的70%，上网电价为0.7元/度，计算电站每天的发电收入。考虑电站的初始投资为10亿元，设备折旧年限25年，运维成本每年4000万元，计算电站的内部收益率。2、（本题5分）某地区规划建设一座潮汐能发电站，潮差为5米，水库面积为2平方千米，平均每天涨落潮各两次。假设潮汐能发电效率为20%，计算该电站的理论发电功率。如果电站的综合效率为70%，计算实际发电功率。已知上网电价为0.5元/度，计算该电站一年的发电收益。3、（本题5分）一个氢燃料电池叉车，燃料电池堆功率为10kW，氢气储存系统的压力为35MPa，体积为200L。氢气的压缩因子为0.9，密度为0.0899kg/m³。计算氢气储存系统的氢气质量。假设叉车工作时的平均功率为5kW，氢气的利用率为60%，计算叉车的连续工作时间。如果加氢站的氢气价格为50元/kg，计算叉车运行100小时的燃料成本。4、（本题5分）某太阳能热水器，集热器面积3平方米，太阳辐射强度800瓦/平方米，热水器效率55%。每天需要将200千克水从20℃加热到60℃，计算需要的集热器采光时间。如果实际采光时间只有5小时，需要增加多少集热器面积才能满足需求？5、（本题5分）一个太阳能热水器系统，集热器面积为20平方米，当地太阳辐射强度平均为800W/m²，集热器效率为50%。水箱容积为200升，水的初始温度为20℃，要将水加热到60℃，计算需要的加热时间。假设系统每天运行8小时，电价为0.6元/度，计算使用电加热相同水量所需的费用，并