工程热力学基础知识单选题100道及答案

工程热力学基础知识单选题100道及答案1.某理想气体经历一个绝热过程，对外做功100kJ，则气体的内能（）A.增加100kJB.减少100kJC.不变D.无法确定答案：B。解析：绝热过程Q=0，根据热力学第一定律ΔU=Q-W，对外做功W为正，所以内能减少100kJ。2.卡诺循环由两个（）过程和两个（）过程组成。A.等温、等压B.等容、等压C.等温、绝热D.等容、绝热答案：C。解析：卡诺循环的构成就是两个等温过程和两个绝热过程。3.对于理想气体，其比定压热容cp与比定容热容cv的关系为（）A.cp<cvB.cp=cvC.cp>cvD.不确定答案：C。解析：cp-cv=Rg（气体常数），所以cp>cv。4.工质经过一个不可逆循环后，其熵变（）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，循环过程状态回到初始，熵变等于零。5.某气体在定容过程中吸热100kJ，温度升高10K，则该气体的比定容热容cv为（已知气体质量为1kg）（）A.5kJ/(kg·K)B.10kJ/(kg·K)C.15kJ/(kg·K)D.20kJ/(kg·K)答案：B。解析：定容过程Qv=mcvΔT，代入数据可得cv=10kJ/(kg·K)。6.实际气体的压缩因子Z（）A.一定大于1B.一定小于1C.可能大于1，可能小于1，也可能等于1D.只能等于1答案：C。解析：压缩因子反映实际气体与理想气体的偏离程度，与气体状态有关，可能大于、小于或等于1。7.下列哪种过程是可逆过程（）A.有摩擦的准静态过程B.自由膨胀过程C.等温传热过程（温差无限小）D.混合过程答案：C。解析：等温传热过程温差无限小时接近可逆，有摩擦的准静态过程、自由膨胀和混合过程都是不可逆过程。8.理想气体的内能只与（）有关。A.温度B.压力C.体积D.质量答案：A。解析：理想气体内能是温度的单值函数，只与温度有关。9.某热力循环的热效率为0.3，从高温热源吸热1000kJ，则向低温热源放热（）A.300kJB.700kJC.1000kJD.1300kJ答案：B。解析：热效率η=1-Q2/Q1，Q1为吸热，Q2为放热，代入可得Q2=700kJ。10.气体在绝热节流过程中，其焓（）A.增加B.减少C.不变D.无法确定答案：C。解析：绝热节流过程是等焓过程，焓不变。11.若工质经历一个过程，其熵增加且温度升高，则该过程是（）A.吸热过程B.放热过程C.绝热过程D.无法确定答案：A。解析：熵增加且温度升高，根据熵的变化和热力学第一定律可判断是吸热过程。12.卡诺热机的热效率取决于（）A.高温热源温度B.低温热源温度C.高温热源和低温热源的温度D.工质性质答案：C。解析：卡诺热机热效率η=1-T2/T1，T1、T2分别为高温和低温热源温度。13.对于定压过程，工质吸收的热量等于（）A.内能的增加B.焓的增加C.熵的增加D.压力的增加答案：B。解析：定压过程Qp=ΔH，即吸收的热量等于焓的增加。14.某理想气体的状态方程为pV=mRT，其中R是（）A.通用气体常数B.气体的摩尔气体常数C.气体常数D.比气体常数答案：C。解析：pV=mRT中的R是气体常数。15.工质在绝热膨胀过程中，对外做功，其温度（）A.升高B.降低C.不变D.无法确定答案：B。解析：绝热膨胀对外做功，内能减少，理想气体内能与温度有关，所以温度降低。16.若某气体的压缩因子Z>1，说明该气体（）A.比理想气体难压缩B.比理想气体易压缩C.与理想气体压缩性相同D.无法判断答案：A。解析：Z>1表示实际气体比理想气体难压缩。17.一个热力循环中，工质从高温热源吸热Q1，向低温热源放热Q2，对外做功W，则循环热效率η为（）A.W/Q1B.W/Q2C.Q2/Q1D.Q1/Q2答案：A。解析：循环热效率定义为对外做功与从高温热源吸热之比，即η=W/Q1。18.理想气体的比热比γ等于（）A.cp/cvB.cv/cpC.cp-cvD.cp+cv答案：A。解析：比热比γ的定义就是cp/cv。19.工质经过一个等容过程，压力升高，则温度（）A.升高B.降低C.不变D.无法确定答案：A。解析：等容过程p/T=常数，压力升高，温度升高。20.绝热过程中，工质的熵（）A.增加B.减少C.不变D.可能增加、减少或不变（可逆绝热不变，不可逆绝热增加）答案：D。解析：可逆绝热过程熵不变，不可逆绝热过程熵增加。21.某气体在等温过程中对外做功，其吸收的热量（）A.大于对外做功B.等于对外做功C.小于对外做功D.无法确定答案：B。解析：等温过程理想气体内能不变，根据热力学第一定律Q=W，吸收热量等于对外做功。22.卡诺制冷机的制冷系数ε与高温热源温度T1和低温热源温度T2的关系为（）A.ε=T2/(T1-T2)B.ε=T1/(T1-T2)C.ε=(T1-T2)/T2D.ε=(T1-T2)/T1答案：A。解析：卡诺制冷机制冷系数ε=T2/(T1-T2)。23.对于实际气体，在（）情况下可近似看作理想气体。A.高温高压B.高温低压C.低温高压D.低温低压答案：B。解析：高温低压时实际气体分子间距离大，相互作用力小，可近似看作理想气体。24.工质在等压膨胀过程中，对外做功，其焓（）A.增加B.减少C.不变D.无法确定答案：A。解析：等压膨胀对外做功且吸热，焓增加。25.若某热力过程中工质的熵减少，则该过程（）A.一定是放热过程B.一定是吸热过程C.一定是绝热过程D.可能是放热、吸热或绝热过程答案：A。解析：熵减少通常是因为放热，热量传递使熵减小。26.理想气体的状态变化过程中，若压力与体积的乘积不变，则该过程是（）A.等温过程B.等容过程C.等压过程D.绝热过程答案：A。解析：pV=常数是等温过程的特征。27.某热机从高温热源吸热1500kJ，向低温热源放热500kJ，则该热机的热效率为（）A.0.2B.0.33C.0.67D.0.8答案：C。解析：热效率η=1-Q2/Q1=1-500/1500≈0.67。28.气体的比定压热容cp和比定容热容cv的差值与（）有关。A.气体种类B.气体温度C.气体压力D.气体体积答案：A。解析：cp-cv=Rg，气体常数Rg与气体种类有关。29.工质在绝热压缩过程中，外界对工质做功，其温度（）A.升高B.降低C.不变D.无法确定答案：A。解析：绝热压缩外界对工质做功，内能增加，温度升高。30.若某气体的压缩因子Z<1，说明该气体（）A.比理想气体难压缩B.比理想气体易压缩C.与理想气体压缩性相同D.无法判断答案：B。解析：Z<1表示实际气体比理想气体易压缩。31.一个逆向卡诺循环，从低温热源吸热Q2，向高温热源放热Q1，耗功W，则制冷系数ε为（）A.Q2/WB.Q1/WC.Q2/Q1D.Q1/Q2答案：A。解析：制冷系数定义为从低温热源吸热与耗功之比，即ε=Q2/W。32.理想气体的内能变化ΔU与（）有关。A.过程B.初末状态C.压力变化D.体积变化答案：B。解析：内能是状态参数，其变化只与初末状态有关。33.工质在等容加热过程中，压力升高，其内能（）A.增加B.减少C.不变D.无法确定答案：A。解析：等容加热，吸热使内能增加。34.绝热过程中，工质的温度和压力的关系遵循（）A.pV=常数B.pV^γ=常数C.p/T=常数D.V/T=常数答案：B。解析：绝热过程遵循pV^γ=常数。35.某气体在等温压缩过程中，外界对气体做功，气体放出的热量（）A.大于外界做功B.等于外界做功C.小于外界做功D.无法确定答案：B。解析：等温过程理想气体内能不变，外界做功等于放出热量。36.卡诺热机在T1=500K和T2=300K的两个热源之间工作，其热效率为（）A.0.2B.0.4C.0.6D.0.8答案：B。解析：卡诺热机热效率η=1-T2/T1=1-300/500=0.4。37.对于实际气体的节流过程，下列说法正确的是（）A.节流后温度一定降低B.节流后压力一定降低C.节流后焓一定降低D.节流后熵一定降低答案：B。解析：节流过程是等焓过程，压力降低，温度可能升高、降低或不变，熵增加。38.理想气体的比热比γ大于1，是因为（）A.cp>cvB.cp<cvC.cp=cvD.与cp和cv无关答案：A。解析：γ=cp/cv，cp>cv，所以γ>1。39.工质在等压冷却过程中，对外放热，其体积（）A.增大B.减小C.不变D.无法确定答案：B。解析：等压冷却，温度降低，体积减小。40.若某热力过程中工质的熵不变，则该过程（）A.一定是绝热过程B.一定是可逆过程C.一定是可逆绝热过程D.可能是可逆绝热过程答案：D。解析：熵不变可能是可逆绝热过程，但不能肯定一定是。41.某气体在绝热膨胀过程中，温度从T1降到T2，对外做功W，则该气体的内能变化ΔU为（）A.WB.-WC.0D.无法确定答案：B。解析：绝热过程Q=0，根据热力学第一定律ΔU=Q-W，所以ΔU=-W。42.卡诺热泵的供热系数ε'与高温热源温度T1和低温热源温度T2的关系为（）A.ε'=T1/(T1-T2)B.ε'=T2/(T1-T2)C.ε'=(T1-T2)/T1D.ε'=(T1-T2)/T2答案：A。解析：卡诺热泵供热系数ε'=T1/(T1-T2)。43.实际气体在（）条件下更接近理想气体行为。A.低温、高压B.高温、高压C.低温、低压D.高温、低压答案：D。解析：高温低压时实际气体更接近理想气体。44.工质在等容过程中，压力升高，其焓（）A.增加B.减少C.不变D.无法确定答案：A。解析：等容过程压力升高温度升高，焓增加。45.若某热力过程中工质的熵增加且对外做功，则该过程（）A.一定是吸热过程B.一定是放热过程C.一定是绝热过程D.可能是吸热、放热或绝热过程答案：A。解析：熵增加且对外做功，结合热力学第一定律可判断是吸热过程。46.理想气体的状态变化满足pV=mRT，当质量m和温度T不变时，压力p与体积V成（）A.正比B.反比C.无关D.二次方关系答案：B。解析：m和T不变时，pV=常数，p与V成反比。47.某热机的热效率为0.5，从高温热源吸热800kJ，则对外做功（）A.200kJB.400kJC.600kJD.800kJ答案：B。解析：热效率η=W/Q1，代入可得W=400kJ。48.气体的比定压热容cp和比定容热容cv之间的关系可以表示为（）A.cp-cv=RgB.cp+cv=RgC.cp/cv=RgD.cp*cv=Rg答案：A。解析：cp-cv=Rg是两者的基本关系。49.工质在绝热压缩过程中，压力升高，其熵（）A.增加（不可逆时），不变（可逆时）B.一定增加C.一定不变D.一定减少答案：A。解析：可逆绝热熵不变，不可逆绝热熵增加。50.若某气体的压缩因子Z=1，则该气体（）A.是理想气体B.比理想气体难压缩C.比理想气体易压缩D.无法判断答案：A。解析：Z=1时气体可看作理想气体。51.一个逆向卡诺循环，耗功W=200kJ，从低温热源吸热Q2=600kJ，则制冷系数ε为（）A.2B.3C.4D.5答案：B。解析：制冷系数ε=Q2/W=600/200=3。52.理想气体的内能是温度的（）A.一次函数B.二次函数C.线性函数D.非线性函数答案：C。解析：理想气体内能是温度的线性函数。53.工质在等压膨胀过程中，吸收的热量一部分用于对外做功，一部分用于（）A.增加内能B.增加熵C.增加压力D.增加体积答案：A。解析：等压膨胀过程，根据热力学第一定律，吸收热量一部分对外做功，一部分增加内能。54.绝热过程中，若气体对外做功，其压力和体积的关系为（）A.pV=常数B.pV^γ=常数C.p/T=常数D.V/T=常数答案：B。解析：绝热过程遵循pV^γ=常数的关系。55.某气体在等温膨胀过程中，对外做功150kJ，则吸收的热量为（）A.小于150kJB.等于150kJC.大于150kJD.无法确定答案：B。解析：等温过程理想气体内能不变，根据热力学第一定律Q=W，吸收热量等于对外做功。56.卡诺热机在高温热源温度T1=600K，低温热源温度T2=300K时，其热效率为（）A.0.25B.0.5C.0.75D.0.8答案：B。解析：卡诺热机热效率η=1-T2/T1=1-300/600=0.5。57.实际气体节流后，下列参数中一定发生变化的是（）A.温度B.压力C.焓D.熵答案：B。解析：节流过程是等焓过程，压力一定降低，温度可能变化，熵增加。58.理想气体的比热比γ的大小反映了气体的（）A.压缩性B.膨胀性C.热性质D.流动性答案：C。解析：比热比γ反映了气体的热性质。59.工质在等容过程中，温度升高，其压力与温度的关系为（）A.压力与温度成正比B.压力与温度成反比C.压力与温度无关D.压力与温度的平方成正比答案：A。解析：等容过程p/T=常数，压力与温度成正比。60.若某热力过程中工质的熵减少且外界对工质做功，则该过程（）A.一定是放热过程B.一定是吸热过程C.一定是绝热过程D.可能是吸热、放热或绝热过程答案：A。解析：熵减少通常是放热过程，结合外界做功，更能确定是放热。61.某气体在绝热压缩过程中，外界对气体做功200kJ，气体内能增加（）A.小于200kJB.等于200kJC.大于200kJD.无法确定答案：B。解析：绝热过程Q=0，根据热力学第一定律ΔU=Q-W，外界做功W为负，所以内能增加200kJ。62.卡诺制冷机在高温热源温度T1=300K，低温热源温度T2=250K时，制冷系数ε为（）A.2B.3C.4D.5答案：D。解析：卡诺制冷机制冷系数ε=T2/(T1-T2)=250/(300-250)=5。63.实际气体在（）情况下，其行为与理想气体偏差较大。A.高温低压B.低温高压C.高温高压D.低温低压答案：B。解析：低温高压时，实际气体分子间作用力和分子体积不能忽略，与理想气体偏差大。64.工质在等压过程中，温度升高，其焓的变化量（）吸收的热量。A.大于B.小于C.等于D.无法确定答案：C。解析：等压过程Qp=ΔH，焓的变化量等于吸收的热量。65.若某热力过程中工质的熵不变且对外做功，则该过程（）A.一定是可逆绝热过程B.一定是不可逆绝热过程C.一定是等温过程D.可能是多种过程答案：A。解析：熵不变且对外做功，符合可逆绝热过程特征。66.理想气体状态方程pV=mRT中，若m、R不变，V增大，T不变，则p（）A.增大B.减小C.不变D.无法确定答案：B。解析：根据pV=mRT，m、R、T不变，V增大时，p减小。67.某热机从高温热源吸热1200kJ，对外做功400kJ，则热效率为（）A.0.25B.0.33C.0.5D.0.67答案：B。解析：热效率η=W/Q1=400/1200≈0.33。68.气体的比定压热容cp和比定容热容cv的比值γ与气体的（）有关。A.种类B.压力C.温度D.体积答案：A。解析：γ与气体种类有关，不同气体γ值不同。69.工质在绝热膨胀过程中，温度降低，其压力（）A.升高B.降低C.不变D.无法确定答案：B。解析：绝热膨胀温度降低，体积增大，压力降低。70.若某气体的压缩因子Z>1，说明该气体分子间的排斥力（）吸引力。A.大于B.小于C.等于D.无法确定答案：A。解析：Z>1时，气体分子间排斥力大于吸引力。71.一个逆向卡诺循环，从低温热源吸热Q2=400kJ，向高温热源放热Q1=600kJ，则耗功W为（）A.100kJB.200kJC.300kJD.400kJ答案：B。解析：根据能量守恒Q1=Q2+W，可得W=Q1-Q2=600-400=200kJ。72.理想气体的内能变化只取决于（）A.过程路径B.初末状态的温度C.压力变化D.体积变化答案：B。解析：理想气体内能是温度的单值函数，只取决于初末状态温度。73.工质在等容加热过程中，压力升高，其焓的变化（）内能的变化。A.大于B.小于C.等于D.无法确定答案：A。解析：等容加热，焓变ΔH=ΔU+VΔp，所以焓变大于内能变化。74.绝热过程中，气体的温度和体积的关系遵循（）A.TV^(γ-1)=常数B.TV=常数C.pV=常数D.p/T=常数答案：A。解析：绝热过程遵循TV^(γ-1)=常数。75.某气体在等温压缩过程中，外界对气体做功250kJ，气体放出的热量为（）A.小于250kJB.等于250kJC.大于250kJD.无法确定答案：B。解析：等温过程理想气体内能不变，外界做功等于放出热量。76.卡诺热机在高温热源温度T1=700K，低温热源温度T2=350K时，热效率为（）A.0.25B.0.5C.0.75D.0.8答案：B。解析：卡诺热机热效率η=1-T2/T1=1-350/700=0.5。77.实际气体节流后，温度可能（）A.升高B.降低C.不变D.以上都有可能答案：D。解析：实际气体节流后温度可能升高、降低或不变。78.理想气体的比热比γ大于1，表明气体在定压过程中吸收的热量（）定容过程中吸收的热量。A.大于B.小于C.等于D.无法确定答案：A。解析：γ=cp/cv>1，即cp>cv，定压过程吸收热量多。79.工质在等压冷却过程中，体积减小，其内能（）A.增加B.减少C.不变D.无法确定答案：B。解析：等压冷却，温度降低，内能减少。80.若某热力过程中工质的熵增加且温度不变，则该过程（）A.一定是吸热过程B.一定是放热过程C.一定是绝热过程D.可能是吸热、放热或绝热过程答案：A。解析：熵增加且温度不变，通常是吸热过程。81.某气体在绝热膨胀过程中，对外做功300kJ，气体内能减少（）A.小于300kJB.等于300kJC.大于300kJD.无法确定答案：B。解析：绝热过程Q=0，根据热力学第一定律ΔU=Q-W，对外做功W为正，内能减少300kJ。82.卡诺热泵在高温热源温度T1=320K，低温热源温度T2=280K时，供热系数ε'为（）A.6B.7C.8D.9答案：C。解析：卡诺热泵供热系数ε'=T1/(T1-T2)=320/(320-280)=8。83.实际气体在（）时，更接近理想气体模型。A.分子间距离大、分子力可忽略B.分子间距离小、分子力不可忽略C.分子体积大、分子力可忽略D.分子体积小、分子力不可忽略答案：A。解析：分子间距离大、分子力可忽略时，实际气体更接近理想气体。84.工质在等容过程中，温度升高，其压力升高的原因是（）A.分子平均动能增加B.分子势能增加C.分子数量增加D.分子体积增大答案：A。解析：温度升高，分子平均动能增加，导致压力升高。85.若某热力过程中工质的熵不变且外界对工质做功，则该过程中工质的温度（）A.升高B.降低C.不变D.无法确定答案：A。解析：熵不变且外界做功，绝热压缩，温度升高。86.理想气体状态方程pV=mRT中，当p、V不变时，m增大，T（）A.增大B.减小C.不变D.无法确定答案：B。解析：p、V不变，m增大，根据pV=mRT，T减小。87.某热机热效率为0.4，从高温热源吸热1000kJ，则向低温热源放热（）A.400kJB.600kJC.800kJD.1000kJ答案：B。解析：热效率η=1-Q2/Q1，可得Q2=(1-η)Q1=(1-0.4)×1000=600kJ。88.气体的比定压热容cp和比定容热容cv的差值Rg与气体的（）有关。A.质量B.种类C.压力D.温度答案：B。解析：Rg与气体种类有关。89.工质在绝热压缩过程中，压力升高，其温度升高的原因是（）A.外界对工质做功增加内能B.工质吸收热量C.分子体积减小D.分子势能增加答案：A。解析：绝热压缩外界做功，内能增加，温度升高。90.若某气体的压缩因子Z<1，说