热工基础 考试题（含答案）

热工基础考试题（含答案）一、单选题（共55题，每题1分，共55分）1.测量容器中气体压力的压力表读数发生变化一定是因为：()A、有气体泄漏$B、$气体的热力状态发生变化$C、$大气压力发生变化$D、$以上三者均有可能正确答案：D答案解析：容器中气体压力的压力表读数发生变化，有可能是有气体泄漏，导致容器内气体量减少，压力降低；也有可能是气体的热力状态发生变化，比如温度、体积改变等引起压力变化；还有可能是大气压力发生变化，影响了压力表的读数。所以以上三者均有可能导致压力表读数变化。2.定干度线只在（）内才有。A、未饱和区$B、$过热区$C、$蒸汽区D、$湿蒸汽区$正确答案：D答案解析：定干度线是在湿蒸汽区内，湿蒸汽是饱和水和干饱和蒸汽的混合物，定干度线表示湿蒸汽中干饱和蒸汽所占的质量份额，所以定干度线只在湿蒸汽区内才有。3.热力系与外界交换的能量除了热之外，还有（）A、$热和功B、$功$C、热$D、$热能$正确答案：B4.不是状态参数的是(____)。A、$比内能B、$比功$C、$熵$D、焓$正确答案：B答案解析：比功是过程量，不是状态参数，而焓、熵、比内能都是状态参数。5.蒸汽的温度越高，则比焓就（）A、越高$B、$越低$C、$不变$D、$以上都不对正确答案：D6.对于双原子的理想气体，其定容比热容数值上等于(____)倍气体常数。A、3/2$B、$5/2$C、$7/2$D、$9/3正确答案：B答案解析：对于双原子理想气体，分子自由度\(i=5\)。根据能量均分定理，理想气体的定容比热容\(C_V=\frac{i}{2}R\)，所以\(C_V=\frac{5}{2}R\)，即定容比热容数值上等于\(\frac{5}{2}\)倍气体常数。7.可逆绝热过程是一个(____)过程。A、$等熵B、$等压$C、$过等容$D、等温$正确答案：A答案解析：可逆绝热过程中，系统与外界没有热量交换，且熵保持不变，所以是等熵过程。等温过程有热量交换；等压过程压强不变；等容过程体积不变，均不符合可逆绝热过程的特点。8.能够输出动能的循环称为动力循环，以水蒸气为工质的动力循环称为(____)。A、$初始循环$B、$适用循环$C、$实用循环D、蒸汽动力循环$正确答案：D答案解析：蒸汽动力循环是将燃料的化学能转变为热能，以水蒸气为工质，把热能转变为机械能的动力循环。9.当亚声速气流进入喷管时，要想气流速度增大，则要求沿流动方向喷管的截面面积应该逐渐（）。A、$减少$B、$保持不变$C、增加$D、$可能增加、减少或不变正确答案：A答案解析：根据亚声速气流在喷管中的流动特性，当亚声速气流进入喷管时，要使气流速度增大，喷管应做成渐缩形，即沿流动方向喷管的截面面积应该逐渐减少。这是因为在渐缩喷管中，气流的横截面积减小，根据连续性方程，流速必然增大。10.定压过程中，理想气体的温度与体积成(____)。A、$不一定B、$反比$C、$给等比$D、正比$正确答案：D11.最佳循环一定是：()A、可逆$B、$变压C、$定压$D、$不可逆$正确答案：A答案解析：最佳循环是可逆循环，可逆循环效率最高，所以最佳循环一定是可逆的。不可逆循环会有能量损失，效率低于可逆循环；定压和变压与是否为最佳循环并无直接必然联系。12.不是途径函数的是(____)。A、比热量$B、$比熵$C、$功D、$比功$正确答案：B答案解析：比熵是状态函数，不是途径函数。比热量、比功、功都与过程途径有关，是途径函数。13.当喷管出口外界的背压大于临界压力时，应选用（）喷管。A、渐缩$B、$渐扩$C、$缩放$D、$均可正确答案：A答案解析：当喷管出口外界的背压大于临界压力时，气流在喷管中只能作亚声速流动，渐缩喷管能使气流加速到亚声速，满足要求。渐扩喷管会使气流减速，缩放喷管在这种情况下不适用，所以应选用渐缩喷管。14.回收乏汽用到的设备是(____)。A、给水泵$B、$锅炉$C、$汽轮机$D、$凝汽器正确答案：D答案解析：回收乏汽的设备是凝汽器。凝汽器的作用是将汽轮机排出的乏汽凝结成水，以便重新送回锅炉循环使用。给水泵是用于输送给水的设备；锅炉是产生蒸汽的设备；汽轮机是将蒸汽的热能转化为机械能的设备。所以回收乏汽用到的设备是凝汽器，答案选D。15.水蒸气定压预热阶段所吸收的热量为（）A、液体热$B、$气化潜热$C、$过热热$D、$蒸汽热正确答案：A答案解析：水蒸气定压预热阶段所吸收的热量为液体热，液体热是将水从初始温度加热到饱和温度所需的热量，在定压预热阶段吸收的热量就是用于升高水温使其达到饱和状态，此热量即液体热，气化潜热是水在定压下汽化为蒸汽所需的热量，过热热是使饱和蒸汽进一步升温所需热量，蒸汽热不是一个标准术语来描述这个阶段吸收的热量，所以定压预热阶段吸收的热量为液体热，大于过热热、气化潜热等，所以选[A]。16.在两温度不同的热源之间工作的一切可逆循环，都具有（）的热效率。A、$相同$B、$最大$C、$最小D、不相同$正确答案：A答案解析：一切可逆循环的热效率都等于卡诺循环的热效率，而卡诺循环的热效率只与两热源的温度有关，所以在两温度不同的热源之间工作的一切可逆循环，都具有相同的热效率。17.热力学第二定律描述的是能量转化遵守的(____)。A、数量规律$B、$能质规律$C、$定性规则$D、$以上都不对正确答案：B答案解析：热力学第二定律描述的是能量转化遵守的能质规律。在能量转化过程中，不仅能量的数量要守恒，而且能量的品质会降低，即从高品质的能量向低品质的能量转化，这体现了能质规律。选项A数量规律不准确，热力学第一定律描述能量数量规律；选项C定性规则表述不确切。所以选B。18.对于背压式汽轮机，工业上使用的蒸汽压力一般为（）Mpa。A、$0.24-0.8$B、$0.54-0.7$C、0.3-0.5$D、$0.32-0.75正确答案：A19.与外界不发生能量交换的热力系，只能是(____)。A、$绝功系$B、$孤立系$C、$闭口系D、绝热系$正确答案：B答案解析：孤立系是与外界既无物质交换又无能量交换的热力系，绝热系只是与外界无热量交换，闭口系可能有能量交换，绝功系不是常见的热力系概念，所以与外界不发生能量交换的热力系只能是孤立系。20.在水蒸气的焓熵图上，等压线与等温线重合的区域是(____)。A、过热区$B、$未饱和水区C、$干饱和蒸汽区$D、$湿饱和蒸汽区$正确答案：D21.饱和水在定压汽化过程中，（）保持不变A、温度$B、$焓$C、$内能$D、$熵正确答案：A22.回热循环比朗肯循环增多的设备是(____)。A、再热器$B、$回热加热器$C、$锅炉$D、$汽轮机正确答案：B答案解析：回热循环中增加了回热加热器，用于加热凝结水，提高给水温度，从而提高循环热效率。再热器是在中间再热循环中使用的设备；回热循环并没有增加锅炉和汽轮机。所以回热循环比朗肯循环增多的设备是回热加热器，答案选[B]。23.如果在未饱和水之后接着出现的是过热蒸汽，那么锅炉工作压力一定是(____)。A、超临界$B、$范围不确定C、$临界$D、$亚临界$正确答案：A24.水蒸气临界点的压力为（）Mpa。A、$22.064$B、$22.164$C、$23.06D、21.164$正确答案：A25.水蒸气的定压产生过程中处于水汽大量平衡共存的是(____)。A、$饱和水$B、过冷水$C、$湿饱和蒸汽D、$干饱和蒸汽$正确答案：C答案解析：在水蒸气的定压产生过程中，处于水汽大量平衡共存状态的是湿饱和蒸汽。过冷水是未达到饱和温度的水，不存在水汽大量平衡共存；饱和水是刚好达到饱和状态的水，但此时水汽平衡共存状态不明显；干饱和蒸汽是饱和水完全汽化后的蒸汽，也不是大量水汽平衡共存状态；而湿饱和蒸汽是饱和水和干饱和蒸汽的混合物，处于水汽大量平衡共存状态。26.在定容过程中，加给工质的热量全部用于增加其(____)。A、技术功$B、$熵$C、$焓$D、$热力学能正确答案：D答案解析：定容过程中，容积变化功为零，根据闭口系统能量方程\(q=\Deltau+w\)（\(q\)为加给工质的热量，\(\Deltau\)为工质热力学能的变化，\(w\)为容积变化功），此时加给工质的热量全部用于增加其热力学能。27.决定再热循环与同参数朗肯循环热效率大小的关键参数是(____)。A、初压$B、$再热压力$C、$初温D、$终压$正确答案：B答案解析：再热循环热效率与再热压力有关，存在一个最佳再热压力使再热循环热效率最高，当再热压力偏离最佳值时，热效率会低于同参数朗肯循环。而初压、终压、初温虽然也对循环有影响，但不是决定再热循环与同参数朗肯循环热效率大小关系的关键参数。28.比热量的单位是（）A、J/kg$B、$J$C、$kg$D、$kg/J正确答案：A答案解析：单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量叫做这种物质的比热容，其单位是J/(kg·℃)，可简化为J/kg，所以比热量的单位是J/kg。29.p-v图又称为示(____)图。A、热$B、$功$C、$温$D、$焓正确答案：B答案解析：在p-v图中，每一条曲线下的面积表示系统对外做的功，所以p-v图又称为示功图。30.热能通常指的是所有分子的(____)与内位能之和。A、$内动能$B、动能$C、$电能$D、$位能正确答案：A答案解析：热能通常指的是所有分子的内动能与内位能之和。分子的动能包括分子的平动动能、转动动能和振动动能等，这些动能的总和构成了内动能。而内位能则与分子间的相互作用有关。所以热能是内动能与内位能之和。31.(____)不是热力系的内能。A、$机械能B、内动能$C、$热能$D、$化学能$正确答案：A答案解析：内能是系统内部所具有的能量，包括内动能、内位能、化学能等。机械能是宏观物体的动能和势能之和，不属于内能。而热能从微观角度看，其本质也是分子的动能和势能等，属于内能的范畴，内动能和化学能也都属于内能。所以机械能不是热力系的内能。32.对于单原子的理想气体，等熵指数k=(____)。A、$1.4$B、$1.35C、1.66$D、$1.33$正确答案：C33.下列各组量中都属状态参数的是(____)。A、T,P,V,Q$B、$t,p,v,q$C、$T,p,V$D、$T,P,U,W正确答案：C答案解析：状态参数是描述系统状态的物理量，具有状态的单值函数特性。温度T、压力p、比体积v等都是状态参数。选项A中Q（热量）是过程量；选项B中t（摄氏温度，不是状态参数的常用形式，一般用热力学温度T）、q（比热不是状态参数）；选项D中U（内能是状态参数）、W（功是过程量）。只有选项C中的T、p、V都是状态参数。34.其他方面不变时，朗肯循环初压越高，(____)就越大。A、$汽化热$B、预热热$C、$新蒸汽的焓$D、$凝汽器内的散热量正确答案：B35.比功的单位是（）A、J/kg$B、$J$C、$kg$D、$kg/J正确答案：A答案解析：比功是指单位质量的物质所具有的功，其计算公式为比功=功÷质量，功的单位是J，质量的单位是kg，所以比功的单位是J/kg。36.在(____)情况下，功记为正值。A、$热力系对内做功$B、换功$C、$外界对热力系做功D、$热力系对外做功$正确答案：D37.朗肯循环有(____)个换热过程。A、1$B、$2$C、$3$D、$4正确答案：B答案解析：朗肯循环有四个过程，其中两个是绝热过程，两个是换热过程。分别是：工质在锅炉中定压吸热汽化；蒸汽在汽轮机中绝热膨胀做功；乏汽在凝汽器中定压放热凝结成水；凝结水在给水泵中绝热压缩升压。所以朗肯循环有2个换热过程，答案选[B、]38.下列说法正确的是（）A、气体吸热时热力学能一定增加$B、$气体一定要吸收热量后才能对外做功$C、$气体被压缩时一定消耗外功$D、$气体被压缩时不消耗外功正确答案：C答案解析：1.对于选项A：根据热力学第一定律\(\DeltaU=Q+W\)，气体吸热时，若同时对外做功，且做功的数值大于吸收的热量，则热力学能可能减小，A错误。2.对于选项B：气体被压缩时，体积减小，外界对气体做功，即气体一定消耗外功，B正确。3.对于选项C：气体对外做功的方式不一定是吸收热量，例如气体可以通过绝热膨胀对外做功，C错误。4.对于选项D：气体被压缩时，外界对气体做功，气体消耗外功，D错误。39.定压下对水加热，水温逐渐上升，当产生第一个气泡时，就达到(____)。A、$湿饱和蒸汽状态$B、$定压预热阶段$C、$过热蒸汽D、饱和水状态$正确答案：D40.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、130kJ$B、$90kJ$C、$50kJ$D、$40kJ正确答案：C答案解析：首先根据热力学第一定律\(\DeltaU=Q+W\)，已知\(W=-90kJ\)（外界对系统做功，功为正），\(\DeltaU=40kJ\)，将其代入公式可得\(40kJ=Q-90kJ\)，解得\(Q=40kJ+90kJ=130kJ\)，这里的\(Q\)是空气吸收的热量，而题目要求的是空气向外界放热，所以空气向外界放热\(130kJ\)，\(130kJ＞50kJ\)，所以答案选[C]。41.工质可逆吸热后，其熵（）A、降低$B、$不变$C、$提高$D、$不确定正确答案：C答案解析：工质可逆吸热过程中，根据熵的定义及热力学关系，熵变等于吸热量除以温度（可逆过程），吸热量为正，所以熵会增加，即熵提高。42.在水蒸气的焓熵图上，为直线的是(____)。A、$等压线$B、$等温线$C、等干度线$D、$等温等压线正确答案：D43.与实际循环热效率相等的卡诺循环称为(____)。A、$适用循环$B、$等效卡诺循环$C、$动力循环D、实用循环$正确答案：B答案解析：卡诺循环是一种理想的可逆循环，当实际循环热效率与卡诺循环热效率相等时，这个卡诺循环就被称为等效卡诺循环。它反映了在特定条件下实际循环与理想卡诺循环在热效率方面的等效关系。44.在理想气体的定温过程中，膨胀功、技术工和热量三者(____)更大。A、膨胀功$B、$技术功$C、$热量$D、$同样大正确答案：D答案解析：在理想气体定温过程中，膨胀功\(W=p_1V_1\ln\frac{V_2}{V_1}\)，技术功\(W_t=p_1V_1-p_2V_2\)，对于定温过程\(p_1V_1=p_2V_2\)，所以技术功\(W_t=0\)，而热量\(Q=W=p_1V_1\ln\frac{V_2}{V_1}\)，所以膨胀功、技术功和热量同样大。45.由干饱和蒸汽加热成过热蒸汽的过程称为(____)。A、过热段$B、$汽化段$C、$加热段$D、$预热段正确答案：A答案解析：对干饱和蒸汽继续加热，使其温度升高成为过热蒸汽，这个过程称为过热段。汽化段是水变成干饱和蒸汽的过程；加热段一般是指对水进行预热等加热过程使其达到饱和温度等；预热段通常也是指对水等进行预热的阶段。所以由干饱和蒸汽加热成过热蒸汽的过程称为过热段。46.当气缸中只剩下最后一滴饱和水时的状态是(____)。A、$定压过热阶段$B、$湿饱和蒸汽状态C、$干饱和蒸汽状态$D、过热蒸汽$正确答案：C答案解析：当气缸中只剩下最后一滴饱和水时，此时水刚好全部汽化完，处于干饱和蒸汽状态。47.10Kg蒸汽的焓是10KJ，则其比焓是(____)KJ/kg。A、$0$B、2$C、$0.50D、$1$正确答案：D48.下列关于循环热效率的说法中，正确的是(____)。A、吸热量越小，热效率越高$B、$放热量越大，热效率越低$C、$循环功越大，热效率越高$D、$上述说法都是错误的正确答案：D答案解析：在循环热效率公式\(\eta_{t}=1-\frac{q_{2}}{q_{1}}\)（\(q_{1}\)为吸热量，\(q_{2}\)为放热量）中，热效率与吸热量、放热量、循环功等多种因素有关，不能简单地说吸热量越小热效率越高，放热量越大热效率越低，循环功越大热效率越高。所以选项A、B、C的说法都是错误的，应选D。49.(____)的变化是系统对外做工与否的标志。A、T$B、$s$C、$v$D、$h正确答案：C答案解析：体积（$v$）的变化是系统对外做功与否的标志。当系统体积增大，气体膨胀对外做功；当系统体积减小，外界对气体做功。50.下列式子正确的是（）。A、10℃高于285.15K$B、$10℃=283.15K$C、$10℃低于285.15K$D、$10℃≠283.15K正确答案：B答案解析：摄氏度与开尔文的换算关系为\(T(K)=t(^{\circ}C)+273.15\)，当\(t=10^{\circ}C\)时，\(T=10+273.15=283.15K\)，所以\(10^{\circ}C=283.15K\)。51.排气压力大于（）MPa的汽轮机叫背压式汽轮机。A、$0.3$B、$0.40C、$0.2$D、0.1$正确答案：D52.蒸汽的焓越高，则压力就（）A、越高$B、$越低$C、$不变$D、$以上都不对正确答案：D答案解析：蒸汽的焓是温度和压力的函数，焓值与压力并没有简单的单一对应关系，不是焓越高压力就一定越高、越低或不变，所以以上选项都不对。53.与外界一定没有能量交换的是(____)。A、$开口系$B、绝热系$C、$孤立系D、$闭口系$正确答案：C答案解析：孤立系是与外界既没有物质交换也没有能量交换的系统。绝热系只是与外界没有热量交换，但可能有其他形式的能量交换；开口系与外界有物质和能量交换；闭口系与外界没有物质交换，但可能有能量交换。所以与外界一定没有能量交换的是孤立系。54.蒸汽的温度越高，则比熵就（）A、越高$B、$越低$C、$不变$D、$以上都不对正确答案：D55.当初压低于（）Mpa，时，一般不采用再热。A、7$B、$8$C、$9$D、$10正确答案：D答案解析：再热是提高单机功率、减少热耗的有效措施之一，但再热压力的选择与初压有关，当初压低于10MPa时，一般不采用再热。二、多选题（共23题，每题1分，共23分）1.对于理想气体的定容过程，下列哪些说法是正确的？(____)。A、$工质不做膨胀功B、压力与热力学温度成正比$C、$压力与热力学温度成反比$D、$过程实质为热变功的准备过程$正确答案：ABD2.对于焓，下列说法正确的有（）？A、$用来维持工质流动B、$工质本身具有的能量$C、只与温度有关$D、$非工质本身具有的能量$正确答案：CD3.定压下水蒸气的发生过程中的气化阶段包括（）。A、$湿饱和$B、饱和$C、$过热$D、$干饱和正确答案：ABD4.属于途径函数的有(____)。A、$功$B、热$C、$内能$D、$焓正确答案：AB答案解析：途径函数是与过程有关的函数，热和功都与具体的变化途径有关，是途径函数。内能和焓是状态函数，只与状态有关，与途径无关。5.循环有(____)为0。A、$功$B、$焓变C、内能变化$D、$热$正确答案：BC6.稳定流动能量方程中，有(____)项。A、$势能变化$B、$热量C、焓变$D、$动能变化$正确答案：AC7.朗肯循环中工质在锅炉内发生是(____)过程。A、等压$B、$焓增C、$等温$D、$熵增$正确答案：ABD8.提高卡诺循环热效率的基本途径是(____)。A、$降低低温热源温度B、$提高高温热源温度$C、提高低温热源温度$D、$降低高温热源温度$正确答案：AB9.下列（）的循环方式是逆循环。A、锅炉$B、$制冷装置$C、$热泵$D、$汽轮机正确答案：BC10.朗肯循环中工质在汽轮机内发生是(____)过程。A、等压$B、$降压$C、$对外做功$D、$等熵正确答案：BCD11.对于理想气体，在定温过程中，下列（）不为0。A、$技术功$B、体积变化功$C、$过程热量$D、$过程比热容正确答案：ABCD12.在水蒸气定压产生过程的典型状态中，在未饱和水之后出现的可能有(____)。A、$湿饱和蒸汽$B、$临界状态C、饱和水$D、$过热蒸汽$正确答案：ABCD13.下列说法错误的是(____)。A、循环最高温度与最低温度都一定时，则循环的热效率就一定$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$正确答案：ABD14.下列说法正确的是（）。A、热可以变成功，功也能变成热$B、$功变热一定是不可逆过程$C、$热变功一定是不可逆过程$D、$热与功的能量质量是不一样的正确答案：ABD答案解析：1.选项A：根据热力学第二定律，热可以通过热机等装置部分变成功，功也能通过摩擦等方式全部变成热，该选项正确。2.选项B：功变热是自发的过程，具有方向性，一定是不可逆过程，该选项正确。3.选项C：热变功在一定条件下可以是可逆过程，比如理想气体的等温膨胀过程，该选项错误。4.选项D：热是无序运动的能量，功是有序运动的能量，它们的能量质量是不一样的，该选项正确。15.不可以看作孤立系的是(____)。A、罐头$B、$暖瓶中的水$C、$玻璃杯中的水$D、$运行中的汽轮机内的蒸汽正确答案：ACD16.单位与能量单位相同的是（）A、$焓B、$功$C、$比热量$D、内能$正确答案：ABD17.工程热力学是研究（）和（）之间相互转换的规律。A、$内能$B、热能$C、$动能D、$机械能$正确答案：BD答案解析：工程热力学是研究热能和机械能之间相互转换的规律。热能与机械能的相互转换在工程领域有着重要意义，是工程热力学的核心研究内容。内能是热力学能的一种表述，动能是机械能的一部分，但工程热力学重点强调的是热能和机械能之间的转换关系。18.改变朗肯循环乏汽干度状态的是(____)。A、$采用再热$B、$提高初压力$C、$提高初温D、采用回热$正确答案：ABC19.衡量蒸汽动力循环工作好坏的重要经济指标有（）？A、热效率$B、$汽耗率$C、$抽气率$D、$做功多少正确答案：AB答案解析：热效率是衡量蒸汽动力循环将热能转换为机械能效率高低的指标，热效率越高，循环工作越经济高效；汽耗率指产生单位功所消耗的蒸汽量，汽耗率越低，表明循环利用蒸汽做功的能力越强，也是衡量循环工作好坏的重要经济指标。抽气率与循环的经济性并无直接关联；做功多少不能直接体现循环工作的经济性好坏，关键是做功过程中的能量转换效率等因素。所以重要经济指标是热效率和汽耗率，答案为AB。20.朗肯循环中工质在给水泵内发生(____)过程。A、绝热$B、$等压$C、$等熵$D、$等温正确答案：AC21.对于火电厂中的再热循环，若初压为100MPa，则下列（）满足再热压力的要求？A、$30$B、10$C、$25$D、$40正确答案：AC22.在朗肯循环的(____)中，工质没有与外界交换轴功。A、$给水泵$B、$凝汽器$C、$锅炉D、汽轮机$正确答案：BC23.水蒸气定压气化过程中，(____)温度发生了改变。A、$预热段$B、$乏汽冷凝段C、汽化段$D、$过热段$正确答案：AD三、判断题（共35题，每题1分，共35分）1.正向循环的任务是将热转变为功。A、正确B、错误正确答案：A2.自发过程都是不可逆的A、正确B、错误正确答案：A3.与外界没有能量交换时，热力系的温度可能升高。A、正确B、错误正确答案：A4.任何循环的热效率都不大于1。A、正确B、错误正确答案：A5.压力计显示的是绝对压力低于大气压力的部分。A、正确B、错误正确答案：B6.可逆过程中，热力系与外