热工基础模拟习题含参考答案

热工基础模拟习题含参考答案一、单选题（共55题，每题1分，共55分）1.孤立系的能质()升高。A、一定B、可能C、不可能D、以上都不是正确答案：C答案解析：孤立系与外界没有物质和能量交换，其总能量保持不变，根据能质的相关定义和性质，孤立系的能质不可能升高。2.不一定提高朗肯循环热效率的是(____)。A、提高初温B、采用再热C、降低背压D、热电联产正确答案：B3.若闭口系处于热力学平衡状态，则内部工质的（）处处一致。A、压力和温度B、压力和比容C、比容和温度D、压力、温度和比容正确答案：A答案解析：热力学平衡状态是指系统的压力、温度均匀一致，且不随时间变化。闭口系处于热力学平衡状态时，内部工质的压力和温度处处一致，比容不一定处处相同。所以答案选[A]。4.在锅炉中吸收的热量转化为了工质的（）A、热量B、熵C、动能D、焓正确答案：D答案解析：工质吸收热量后，其内能增加，焓也相应增加，在锅炉中吸收的热量转化为了工质的焓。热量是过程量，不是状态量，不能说转化为热量；动能与吸收热量的关系不直接；熵是描述系统无序程度的物理量，吸收热量一般会使熵增加，但不是直接转化为熵。5.在(____)区，在水蒸气的焓熵图上定压线与定温线重合。A、未饱和水区B、湿饱和蒸汽区C、过热区D、干饱和蒸汽区正确答案：B6.与外界一定没有能量交换的是(____)。A、闭口系B、开口系C、绝热系D、孤立系正确答案：D答案解析：孤立系与外界既没有物质交换也没有能量交换。绝热系与外界没有热量交换，但可能有其他形式的能量交换；开口系与外界有物质和能量交换；闭口系与外界没有物质交换，但可能有能量交换。7.不存在200C的水，只存在200C的水蒸汽，此说法（）A、正确B、错误C、有一定道理D、无法确定正确答案：B答案解析：水在标准大气压下的沸点是100℃，当水达到100℃后继续吸热会汽化成水蒸气，不存在200℃的液态水，只存在200℃的水蒸气，所以该说法错误。8.在朗肯循环中，凝结水经给水泵送入（）A、锅炉B、给水泵C、凝汽器D、汽轮机正确答案：A答案解析：在朗肯循环中，凝结水经给水泵升压后送入锅炉，在锅炉中吸收热量变成过热蒸汽，然后进入汽轮机做功，做完功的蒸汽进入凝汽器被冷却凝结成水，再由给水泵送入锅炉，如此循环。所以答案是A。9.朗肯循环中，工质在汽轮机内发生(）过程。A、等熵B、等焓C、等压D、升温正确答案：A答案解析：朗肯循环中，工质在汽轮机内膨胀做功，理想情况下是等熵过程，熵不变，所以选A。10.与动能品质相同的是（）A、势能B、热能C、热D、内能正确答案：A11.下列_组参数都不是状态参数。（）A、膨胀功、技术功、推动功B、内能、焓、熵C、压力、温度、比容.D、质量、流量、热量正确答案：A12.比20℃低的温度是(____)K。A、400B、395C、273D、350正确答案：C13.在锅炉中吸收的热量全部用来增加工质的（）A、热能B、焓C、熵D、内能正确答案：B14.没有散热设备的“朗肯循环”，其热效率最大值是(____)。A、1B、0.5C、0D、<0正确答案：C答案解析：朗肯循环的热效率计算公式为\(\eta_{t}=1-\frac{T_{2}}{T_{1}}\)，其中\(T_{1}\)为热源温度，\(T_{2}\)为冷源温度。由于\(T_{2}\geqT_{0}\)（环境温度），所以\(\frac{T_{2}}{T_{1}}\geq\frac{T_{0}}{T_{1}}\)，则\(\eta_{t}=1-\frac{T_{2}}{T_{1}}\leq1-\frac{T_{0}}{T_{1}}\)。又因为\(T_{1}\gtT_{0}\)，所以\(1-\frac{T_{0}}{T_{1}}\lt1\)，即朗肯循环的热效率最大值小于\(1\)。同时，热效率是一个大于\(0\)小于\(1\)的数，所以没有散热设备的“朗肯循环”，其热效率最大值大于\(0\)小于\(1\)，答案选[C]。15.在朗肯循环中，等压散热过程的下一过程是在(____)中完成的。A、汽轮机B、锅炉C、给水泵D、凝汽器正确答案：C答案解析：等压散热过程是在凝汽器中进行的，蒸汽放热凝结成水后，下一过程是通过给水泵将凝结水升压后送入锅炉，所以答案是[C]给水泵。16.不改变朗肯循环乏汽干度的是(____)。A、提高初压B、采用回热C、降低背压D、以上都错误正确答案：B17.能与热能品质相同的是（）A、动能B、机械能C、功D、热正确答案：D18.如果在未饱和水之后接着出现的是过热蒸汽，那么锅炉工作压力一定是()。A、亚临界B、临界C、超临界D、范围不确定正确答案：C19.朗肯循环中具有绝热升压作用的是(____)。A、凝汽器B、汽轮机C、给水泵D、锅炉正确答案：C答案解析：给水泵的作用是将凝结水升压后送回锅炉，在这个过程中实现绝热升压。锅炉是实现水的加热汽化等过程；汽轮机是将蒸汽的热能转化为机械能对外做功；凝汽器是使汽轮机排出的蒸汽凝结成水。所以具有绝热升压作用的是给水泵。20.干饱和蒸汽里(____)。A、没有水B、有一滴水C、有大量水D、以上均不对正确答案：B21.J/(kg·K)的正确读法是(____)。A、焦开每千克B、焦每千克每开C、焦每开每千克D、焦每千克开正确答案：B22.发电机把动能转化为(____)。A、电能B、热能C、机械能D、势能正确答案：A答案解析：发电机是将其他形式的能转化为电能的装置，本题中是把动能转化为电能。23.热力系的能量有外部储存能和（）A、内能B、热能C、动能D、机械能正确答案：A答案解析：热力系的能量包括外部储存能和内部储存能，内能属于内部储存能的一种，而热能、动能、机械能与外部储存能和内部储存能的分类概念不完全对应，这里问的是除外部储存能外的另一类能量，应选内能，即选项A。24.回热循环与同参数朗肯循环相比，正确的是(____)。A、乏汽温度高B、凝结水温度高C、新蒸汽温度高D、以上都不对正确答案：D25.10Kg蒸汽的焓是10KJ，则其比焓是(____)KJ/kg。A、2B、1C、0D、0.5正确答案：B答案解析：10Kg蒸汽的焓是10KJ，比焓=焓÷质量，即10÷10=1KJ/kg，所以比焓是1KJ/kg，大于1KJ/kg，答案选[B]26.说法正确的是，朗肯循环是(____)。A、不可能实现的循环B、热效率最高的循环C、乏汽干度最低的循环D、蒸汽动力循环正确答案：D答案解析：朗肯循环是蒸汽动力循环中最基本的一种理想循环。它由锅炉、汽轮机、凝汽器和给水泵四个主要设备组成，通过工质的状态变化实现热能与机械能的转换。选项A，朗肯循环是可以实现的；选项B，热效率最高的循环说法不准确，不同条件下有更高效的循环；选项C，乏汽干度不是朗肯循环的典型特征描述，且说法不准确。27.由干饱和蒸汽加热成过热蒸汽的过程称为()。A、加热段B、预热段C、过热段D、汽化段正确答案：C答案解析：过热蒸汽是在饱和蒸汽的基础上继续加热升温形成的，由干饱和蒸汽加热成过热蒸汽的这一过程即为过热段。汽化段是水变为饱和蒸汽的过程；加热段主要强调对工质进行加热，但概念没有过热段准确；预热段一般是指对进入设备等的工质进行预先加热的阶段，与由干饱和蒸汽变成过热蒸汽的过程不对应。28.不能与势能品质相同的是（）A、机械能B、动能C、热能D、功正确答案：C答案解析：热能是一种无序的能量形式，与势能所具有的有序性品质不同。势能是由于物体间的相互作用和相对位置而具有的能量，具有一定的有序性和可转化性等特点。动能是物体由于运动而具有的能量；功是能量转化的量度；机械能包括动能和势能等，它们在能量品质方面有一定的相似性或关联性，而热能与势能在品质上差异较大。29.下列说法正确的是（）A、气体吸热时热力学能一定增加B、气体被压缩时一定消耗外功C、气体一定要吸收热量后才能对外做功D、气体被压缩时不消耗外功正确答案：B答案解析：逐一分析各选项：A选项，气体吸热时若同时对外做功，热力学能不一定增加；C选项，气体可通过消耗自身热力学能对外做功，不一定要吸收热量；D选项，气体被压缩时外界对气体做功，即气体消耗外功。而B选项，气体被压缩，体积减小，外界对气体做功，所以一定消耗外功，该选项正确。30.内能与(____)的单位是一样的。A、热B、比焓C、熵D、比功正确答案：A31.湿饱和蒸汽存在于水蒸气的定压产生过程的（）阶段A、过热段B、加热段C、预热段D、汽化段正确答案：D答案解析：在水蒸气定压产生过程中，湿饱和蒸汽处于汽化段。在加热段，水从初始状态被加热到饱和温度，此时还没有汽化；进入汽化段后，水开始汽化，形成湿饱和蒸汽，随着汽化的进行，湿饱和蒸汽中的干度逐渐增加；当全部汽化完成后进入过热段，蒸汽温度继续升高成为过热蒸汽。所以湿饱和蒸汽存在于汽化段。32.朗肯循环的蒸汽初压提高，乏汽干度一定（）A、提高B、降低C、不变D、不确定正确答案：B答案解析：朗肯循环中，蒸汽初压提高时，在汽轮机中膨胀终了的乏汽干度会降低。这是因为初压升高，蒸汽在锅炉内的平均吸热温度升高，而在汽轮机中膨胀做功时，熵增基本不变，使得乏汽的熵值相对增大，从而导致乏汽干度降低。33.对于正向循环，工质在高温下（），在低温下（），在T-s图上循环按（）方向进行。正确的是（）。A、吸热、放热、逆时针B、放热、吸热、逆时针C、放热、吸热、顺时针D、吸热、放热、顺时针正确答案：D答案解析：对于正向循环，工质在高温下吸热，在低温下放热，在T-s图上循环按顺时针方向进行。34.汽轮机对外提供的功全部来自于蒸汽的(____)。A、焓降B、热能C、焓升D、动能正确答案：A答案解析：蒸汽在汽轮机中膨胀做功，其焓值降低，汽轮机对外提供的功全部来自于蒸汽的焓降。蒸汽的动能等其他能量形式在这个过程中也会参与能量转换，但对外做功的直接来源是焓降。35.下列说法正确的是(____)。A、循环最高温度与最低温度都一定时，则循环的热效率就一定B、循环最低温度一定时，则最高温度越高，循环的热效率越低C、循环最高温度与最低温度都一定时，则循环的最高热效率就一定D、循环最高温度一定时，则最低温度越低，循环的热效率越高正确答案：C36.空气在压缩过程中消耗外界的功90kJ，内能增加40kJ，空气向外界放热()A、130kJB、90kJC、50kJD、40kJ正确答案：C答案解析：首先明确能量守恒定律，即外界对系统做的功、系统吸收的热量与系统内能变化之间的关系为\(W+Q=\DeltaU\)。已知空气被压缩，外界对空气做功\(W=90kJ\)，内能增加\(\DeltaU=40kJ\)，将这些值代入公式可得\(90kJ+Q=40kJ\)，解得\(Q=-50kJ\)，负号表示空气向外界放热，所以空气向外界放热\(50kJ\)，那么放热必然大于\(50kJ\)，所以答案选[C]。37.水蒸气的定压产生过程(____)。A、熵不一定增大B、经历了三个阶段、六种典型状态C、一定经历五种典型状态、三个阶段D、温度可以不停地升高正确答案：D38.在水蒸气定压产生过程的典型状态中，不可能接着出现在未饱和水之后的是(____)。A、饱和水B、过热蒸汽C、临界状态D、干饱和蒸汽正确答案：D答案解析：在水蒸气定压产生过程中，状态依次为未饱和水、饱和水、湿饱和蒸汽、干饱和蒸汽、过热蒸汽，所以未饱和水之后不可能接着是干饱和蒸汽。39.下列说法错误的是(____)。A、在临界状态，水的汽化潜热为零B、干饱和蒸汽的熵，随压力的升高而减小C、过热蒸汽的温度一定很高D、在水蒸气的h-s图上，x=1线的下方，等压线是一条直线正确答案：C答案解析：过热蒸汽是指蒸汽的温度高于其对应压力下的饱和温度的蒸汽，其温度不一定很高，还与压力等因素有关。选项A，在临界状态，水的汽化潜热确实为零；选项B，干饱和蒸汽的熵随压力升高而减小；选项D，在水蒸气的h-s图上，x=1线下方，等压线是一条直线。40.如果没有凝汽器，则(____)过程是不可能的。A、热变功B、热全部变为功C、热变功的循环D、功变热正确答案：C41.火无转化为功的比率为(____)。A、小于100%B、1C、大于0D、0正确答案：D42.朗肯循环的乏汽位于水蒸气T-S图的(____)。A、过热蒸汽区B、湿饱和蒸汽区C、未饱和水区D、干饱和蒸汽线正确答案：B答案解析：朗肯循环的乏汽是在汽轮机中膨胀做功后的蒸汽，其状态是处于湿饱和蒸汽区。在水蒸气T-S图中，干饱和蒸汽线将未饱和水区和湿饱和蒸汽区分开，乏汽在干饱和蒸汽线的右边，处于湿饱和蒸汽区。过热蒸汽区在干饱和蒸汽线的右上方，未饱和水区在干饱和蒸汽线的左下方。43.朗肯循环由(____)个过程组成。A、2B、3C、4D、5正确答案：C答案解析：朗肯循环由定压加热、绝热膨胀、定压放热、绝热压缩四个过程组成。所以答案选[C、]。44.朗肯循环中，工质在汽轮机内发生是()过程。A、等熵B、等焓C、等温D、以上所有正确答案：A答案解析：朗肯循环中，工质在汽轮机内进行的是绝热膨胀过程，理想情况下是等熵过程。在汽轮机中，蒸汽等熵膨胀对外做功，将热能转化为机械能。等焓过程一般不是汽轮机内的主要过程特征；等温过程也不符合汽轮机内蒸汽膨胀的实际情况。所以工质在汽轮机内发生的是等熵过程，答案选[A]。45.再热循环的汽耗率比同参数朗肯循环的热效率(____)。A、不一定B、高C、相等D、低正确答案：D答案解析：再热循环增加了中间再热过程，使得蒸汽在汽轮机中膨胀做功的过程更加充分，相同功率下，再热循环的蒸汽流量会减少，即汽耗率降低。而朗肯循环没有再热过程，其汽耗率相对较高。所以再热循环的汽耗率比同参数朗肯循环的低。46.汽轮机对外界提供的功全部来自于工质的（）A、焓降B、熵C、焓D、熵变正确答案：A答案解析：汽轮机对外做功是因为工质在汽轮机内膨胀，压力降低，温度降低，焓值减小，焓降转化为机械能对外做功。焓是一个状态参数，不是对外做功的直接来源；熵表示系统的无序程度，与对外做功没有直接关系；熵变主要与过程的不可逆性等有关，也不是对外做功的直接原因。所以汽轮机对外界提供的功全部来自于工质的焓降。47.功与热不同的方面是(____)。A、状态B、数量C、过程D、能质正确答案：D答案解析：功与热不同的方面是能质。功是有序运动的能量传递形式，具有较高的能质，可以全部转化为有用功；而热是无序运动的能量传递形式，能质较低，不能全部转化为有用功，存在一定的能量贬值，所以功和热在能质方面不同。48.流体流速小于当地音速称为(____)。A、超音速流动B、等因素流动C、音速流动D、亚音速流动正确答案：D答案解析：亚音速流动是指流体流速小于当地音速的流动状态。而超音速流动是指流速大于音速，等因素流动并不是描述这种与音速关系的术语，大于音速流动和大于超音速流动表述不准确且不符合常规说法。所以当流体流速小于当地音速称为亚音速流动。49.再热循环的再热过程发生在(____)内。A、再热器B、回热器C、凝汽器D、汽轮机正确答案：A答案解析：再热循环是指在朗肯循环基础上，把汽轮机高压缸做过功的蒸汽再引入到锅炉的再热器中重新加热，使蒸汽温度提高到初温度后，再送回汽轮机中、低压缸继续做功的循环。所以再热过程发生在再热器内。50.理想气体向真空膨胀时所做的膨胀功（）A、W>0B、W<0C、W=0D、无法确定正确答案：C答案解析：理想气体向真空膨胀时，外压为零，根据膨胀功计算公式\(W=-p_{外}\DeltaV\)，可得此时膨胀功\(W=0\)。51.工质可逆散热后，其熵（）A、提高B、不确定C、不变D、降低正确答案：D52.不是途径函数的是(____)。A、比功B、比熵C、功D、比热量正确答案：B答案解析：比熵是状态函数，其变化量只与初末状态有关，与途径无关。而比热量、比功、功都与过程途径有关，是途径函数。53.在水定压汽化过程中，除（）外，另外三个状态的温度是相同的A、湿蒸汽B、干饱和蒸汽C、过热蒸汽D、饱和水正确答案：C54.在朗肯循环中，等压吸热过程的下一过程是在(____)中完成的A、汽轮机B、锅炉C、给水泵D、凝汽器正确答案：A答案解析：在朗肯循环中，等压吸热过程是在锅炉中进行的，使水吸热变成过热蒸汽，下一过程是过热蒸汽进入汽轮机膨胀做功。55.如果在未饱和水之后接着出现的是过热蒸汽，那么锅炉工作压力一定是(____)。A、超临界B、临界C、范围不确定D、亚临界正确答案：A二、多选题（共24题，每题1分，共24分）1.单位与能量单位相同的是（）A、焓B、比热量C、功D、内能正确答案：ACD2.在水蒸气定压产生过程的典型状态中，在干饱和蒸汽之前出现的可能有(____)。A、饱和水B、过热蒸汽C、未饱和水D、临界状态正确答案：ACD3.提高循环热效率的基本途径是(____)。A、提高高温热源温度B、提高低温热源温度C、降低高温热源温度D、降低低温热源温度正确答案：AD4.内能包括（）A、内势能B、热C、内动能D、化学能正确答案：ACD5.能量包括(____)。A、热B、功C、内能D、火无正确答案：ABCD6.不提高朗肯循环吸热量q1的是(____)。A、提高初温B、提高初压C、采用再热D、采用回热正确答案：AD7.其他方面不变时，采用再热，能使朗肯循环(____)升高。A、热效率B、乏汽干度C、平均吸热温度D、放热温度正确答案：ABC8.(____)不是热力系的内能。A、化学能B、机械能C、热能D、焓正确答案：BD9.循环有(____)为0。A、热B、焓变C、功D、内能变化正确答案：BD10.热力学能包括（)A、内动能B、位能C、内位能D、动能正确答案：ABCD11.开口系统与外界可以有（）A、质量交换B、热量交换C、功量交换D、以上都不是正确答案：ABC答案解析：开口系统是与外界有物质和能量交换的系统，物质交换即质量交换，能量交换包括热量交换和功量交换，所以开口系统与外界可以有质量交换、热量交换和功量交换。12.在水蒸气定压产生过程的典型状态中，不可能在临界状态存在的有(____)。A、饱和水B、过热蒸汽C、未饱和水D、干饱和蒸汽正确答案：ABCD13.发电过程是热能变＿的过程，也是热变功的过程。A、机械能B、势能C、内能D、动能正确答案：AD14.水蒸气的定压产生过程不一定经过(____)。A、汽化段B、过热蒸汽区C、湿饱和蒸汽区D、未饱和水区正确答案：AC15.功不是（）A、内能B、能量C、流动功D、状态参数正确答案：ACD16.朗肯循环包含的能量转化过程有(____)。A、势能变动能B、热能变动能C、热变功D、动能变电能正确答案：BCD17.一定能提高朗肯循环乏汽干度的有(____)。A、采用回热B、提高初温C、提高初压D、采用再热正确答案：BD18.其他方面不变时，采用回热，能使朗肯循环(____)升高。A、热效率B、乏汽干度C、平均吸热温度D、放热温度正确答案：AC19.单位与能量单位不同的有（）A、比内能B、比功C、焓D、熵正确答案：ABD20.温度越高，热能可能(____)。A、变化B、越大C、不变D、越小正确答案：ABCD21.卡诺循环热效率与(____)有关。A、高温热源温度B、低温热源温度C、循环过程D、火用利用程度正确答案：AB答案解析：卡诺循环热效率\(\eta_{c}=1-\frac{T_{2}}{T_{1}}\)，其中\(T_{1}\)为高温热源温度，\(T_{2}\)为低温热源温度，所以卡诺循环热效率与高温热源温度和低温热源温度有关。22.在水蒸气定压产生过程的典型状态中，在饱和水之后出现的可能有(____)。A、湿饱和蒸汽B、临界状态C、未饱和水D、过热蒸汽正确答案：ABD23.回热循环比朗肯循环增多的设备有(____)。A、再热器B、回热加热器C、给水泵D、锅炉正确答案：BC答案解析：回热循环中，为了从汽轮机不同中间级抽出蒸汽加热给水，需要增加回热加热器；同时，为了将经过加热器加热后的水输送到锅炉，需要增加给水泵。而再热器是在再热循环中才有的设备，回热循环和朗肯循环都有锅炉。所以回热循环比朗肯循环增多的设备是回热加热器和给水泵。24.在朗肯循环的(____)中，工质没有与外界交换轴功。A、给水泵B、汽轮机C、锅炉D、凝汽器正确答案：CD三、判断题（共32题，每题1分，共32分）1.采用回热与再热都一定可以提高朗肯循环的热效率。A、正确B、错误正确答案：B2.机械能的能量质量一定与动能的一样。A、正确B、错误正确答案：A3.由未饱和水加热成饱和水的过程称为预热阶段。A、正确B、错误正确答案：A4.朗肯循环初温升高时，热效率下降。A、正确B、错误正确答案：B5.可逆过程中，热力系与外界没有温差，故一定没有热量交换。A、正确B、错误正确答案：B6.可逆过