热工基础习题与答案

热工基础习题与答案一、单选题（共55题，每题1分，共55分）1.饱和水在定压汽化过程中，（）保持不变A、温度B、内能C、熵D、焓正确答案：A2.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：回收乏汽是凝汽器的主要功能之一。凝汽器通过冷却作用将汽轮机排出的乏汽凝结成水，从而完成一个热力循环的重要环节。给水泵主要是给锅炉供水；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，它们都不直接回收乏汽。3.不经过汽化，未饱和水不可能变成(____)。A、饱和水B、临界状态C、过热蒸汽D、湿饱和蒸汽正确答案：D答案解析：未饱和水要变成湿饱和蒸汽，必须先经过汽化成为饱和水，再进一步汽化才能变成湿饱和蒸汽，所以不经过汽化，未饱和水不可能变成湿饱和蒸汽。4.水蒸气的温熵图上有(____)个典型状态。A、2B、4C、5D、3正确答案：C5.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\(W=0\)。6.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：D7.当锅炉内只剩一滴水时，此时锅炉内的水处于（）状态。A、饱和状态B、干饱和蒸汽C、湿饱和蒸汽D、过热蒸汽正确答案：B8.与外界只发生能量交换而无物质交换的热力系统称为()。A、绝热系统B、孤立系统C、开口系统D、闭口系统正确答案：D答案解析：与外界只发生能量交换而无物质交换的热力系统称为闭口系统。开口系统是与外界既有能量交换又有物质交换；绝热系统是与外界无热量交换；孤立系统是与外界既无能量交换又无物质交换。9.确定了温度，就可以确定水的（）A、饱和干度B、压力C、饱和压力D、饱和温度正确答案：C10.卡诺循环热效率，与(____)有关。A、过程性质B、高温热源温度C、过程快慢D、工质正确答案：B答案解析：卡诺循环热效率只与高温热源温度和低温热源温度有关，其表达式为\(\eta_{c}=1-\frac{T_{2}}{T_{1}}\)，其中\(T_{1}\)为高温热源温度，\(T_{2}\)为低温热源温度。与过程性质、过程快慢、工质无关。11.在朗肯循环中，新蒸汽进入（）A、锅炉B、给水泵C、凝汽器D、汽轮机正确答案：D答案解析：新蒸汽进入汽轮机，在汽轮机中膨胀做功，将热能转化为机械能。所以答案选D。12.与外界不发生热量交换的热力系，只能是(____)。A、绝功系B、孤立系C、闭口系D、绝热系正确答案：D13.（）与外界肯定没有物质交换，但可能有热量交换。A、绝热系B、开口系C、孤立系D、闭口系正确答案：D答案解析：绝热系与外界既无物质交换也无热量交换；闭口系与外界没有物质交换，但可能有热量交换；开口系与外界有物质和能量交换；孤立系与外界既无物质交换也无能量交换。14.蒸汽的温度越高，则熵就（）A、越高B、越低C、不变D、以上都不对正确答案：D15.蒸汽的压力越高，则焓就（）A、越高B、越低C、不变D、以上都不对正确答案：D16.热量与功都不是状态参数，而是(____)。A、变化形式B、能量形式C、质量规则D、途径函数正确答案：D答案解析：热量与功都不是状态参数，而是途径函数。状态参数只取决于系统的状态，与达到该状态的过程无关，而热量和功都与过程有关，不同的过程热量和功的数值不同，所以它们是途径函数。17.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。18.背压式汽轮机热电合供循环与调节抽汽式汽轮机相比，(____)。A、前者系统复杂B、后者热效率高C、后者可以灵活独立地调节供热量与发电量D、上述说法都不对正确答案：C答案解析：背压式汽轮机热电合供循环中，背压式汽轮机的排汽压力较高，直接用于供热，热效率相对较高，但供热量和发电量相互制约，不能灵活独立调节。调节抽汽式汽轮机可以根据热、电负荷的变化，灵活地调节抽汽量和发电量，能独立地调节供热量与发电量，系统相对复杂一些。选项A中前者系统复杂说法错误；选项B中后者热效率高说法不准确；所以正确答案是[C]。19.工质由同一始态出发，到达同一终态，两步完成比一步完成()A、放出热量多B、熵增多C、所含热力学能多D、焓、熵、热力学能变化相同正确答案：D答案解析：工质的状态一定时，其热力学能、焓、熵都有确定的值。所以不管是通过一步还是两步从同一始态到达同一终态，工质的热力学能、焓、熵的变化都相同。而过程中热量和功与具体路径有关，两步完成和一步完成的路径不同，热量和功一般不同，但本题问的是热力学能、焓、熵的变化情况，所以答案选D。20.定压下水蒸气的产生过程为（）。A、过冷水→饱和水→干饱和蒸汽→湿饱和蒸汽→过热蒸汽B、过冷水→饱和水→过热蒸汽→湿饱和蒸汽→干饱和蒸汽C、过冷水→湿饱和蒸汽→干饱和蒸汽→饱和水→过热蒸汽D、过冷水→饱和水→湿饱和蒸汽→干饱和蒸汽→过热蒸汽正确答案：D答案解析：定压下水蒸气的产生过程是：首先是过冷水，当温度升高到饱和温度时成为饱和水，继续吸热会部分汽化形成湿饱和蒸汽，再吸收热量直到完全汽化成为干饱和蒸汽，最后继续吸热成为过热蒸汽。所以顺序为过冷水→饱和水→湿饱和蒸汽→干饱和蒸汽→过热蒸汽，答案选[D、]21.闭口系经历一个不可逆绝热过程后，其熵变化（)A、必定增加B、保持不变C、必定减少D、可能增加、减少或不变正确答案：D22.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。23.关于卡诺循环的描述中，错误的是(____)。A、有两个对外做功过程B、热效率永远是最高的C、是可逆循环D、由两个绝热过程与两个换热过程组成正确答案：B24.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。25.在水蒸气的焓熵图上，(____)的等压线压力高。A、右上方B、左下方C、右下方D、左上方正确答案：D26.热力学第一定律指出（）。A、能量在转换中是有条件的B、能量在转换中是有方向性的C、能量只能增加或转换而不能被消灭D、能量只能转换而不能被创造或消灭正确答案：D答案解析：热力学第一定律是能量守恒定律，即能量只能从一种形式转换为另一种形式，而不能被创造或消灭。选项A中能量转换有条件并非第一定律核心；选项B能量转换有方向性是热力学第二定律内容；选项C表述不准确，能量不是只能增加，也可减少或转换形式等，关键是不能被创造或消灭。所以选D。27.在朗肯循环中，绝热升压过程的下一过程是在(____)中完成的。A、汽轮机B、给水泵C、锅炉D、凝汽器正确答案：C28.在相同的恒温热源间工作的其他可逆循环的热效率（）卡诺循环的热效率A、大于B、小于或等于C、小于D、等于正确答案：D答案解析：卡诺循环是在相同温度的高温热源和相同温度的低温热源之间工作的一切可逆循环中，热效率最高的循环。所以在相同的恒温热源间工作的其他可逆循环的热效率等于卡诺循环的热效率。29.不能与势能品质相同的是（）A、机械能B、热能C、动能D、功正确答案：B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。30.饱和状态所具有的温度称为(____)。A、饱和温度B、沸点C、平衡温度D、饱和水正确答案：A答案解析：饱和状态所具有的温度称为饱和温度，选项A符合。沸点是液体沸腾时的温度，平衡温度不是饱和状态的特定称谓，饱和水是饱和状态下的一种物质形态，均不符合题意。31.u是(____)的符号。A、比焓B、比热量C、比功D、比内能正确答案：D答案解析：u通常表示比内能，是单位质量工质的内能。比焓常用h表示；比热量这种说法不太准确；比功一般用w等表示。32.水蒸气经绝热节流后(____)。A、温度降低B、流速提高C、能质提高D、压力增大正确答案：A33.如果热机从热源吸收100KJ，对外做功100KJ，则（）A、不违反第一、第二定律B、违反热力学第一定律C、违反热力学第二定律D、违反第一、第二定律正确答案：C答案解析：热机从热源吸收热量并全部转化为功，这违反了热力学第二定律。热力学第二定律指出不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响。虽然该过程不违反热力学第一定律（能量守恒定律），因为吸收的热量等于对外做的功，但违反了热力学第二定律。34.回热循环与同参数朗肯循环相比，(____)温度一定高。A、乏汽B、新蒸汽C、凝结水D、锅炉给水正确答案：D35.比热量的单位是（）A、J/kgB、JC、kgD、kg/J正确答案：A答案解析：比热量的单位是焦耳每千克（J/kg），所以正确答案是A选项。热量的计算公式为Q=cmΔt，其中Q表示吸收或放出的热量，单位是焦耳（J）；c表示比热容，单位是焦耳每千克摄氏度（J/(kg·℃)）；m表示质量，单位是千克（kg）；Δt表示温度变化量，单位是摄氏度（℃）。从公式中可以看出比热量的单位是J/kg。36.工质可逆吸热后，其熵（）A、降低B、提高C、不变D、不确定正确答案：B答案解析：工质可逆吸热过程中，热量为正值，根据熵的计算公式\(\DeltaS=\int\frac{\deltaQ}{T}\)（可逆过程），因为\(\deltaQ>0\)，所以熵变大于零，即熵提高。37.超过临界温度的过热蒸汽无法(____)。A、只通过升压而液化B、做功C、升温D、降压正确答案：A答案解析：物质处于临界温度以上时，无论压力增加多大，都不能使气体液化，只会保持气态，所以超过临界温度的过热蒸汽无法只通过升压而液化。38.热力系的能量越多，则温度（）。A、越高B、不确定C、一样D、越低正确答案：B答案解析：能量是一个状态量，而温度也是描述热力系状态的参数之一，但能量的多少与温度之间并没有直接的、必然的单调关系。例如，一个物体可能具有较多的内能（能量的一种），但其温度不一定高，像质量很大的物体，即使内能较多，如果没有快速的能量传递或转化使其分子热运动加剧，温度也可能不高；反之，一个能量较少的物体如果吸收了足够的热量，温度也可能升高。所以仅知道热力系能量越多，并不能确定其温度的高低情况。39.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：C40.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。41.热力系经历一个不可逆过程后，其熵变化（）A、可能增加、减少或不变B、必定增加C、必定减少D、保持不变正确答案：A答案解析：热力系经历不可逆过程时，熵的变化取决于热力系与外界的热交换等情况。根据熵增原理，在孤立系统中发生的任何不可逆过程，系统的熵总是增加的。但对于非孤立的热力系，其经历不可逆过程后，熵可能增加（如系统从外界吸热）、可能减少（如系统向外界放热且放热量足够大）、也可能不变（如系统与外界没有热量交换）。42.水蒸气的预热阶段发生在（）A、水冷壁B、省煤器C、空气预热器D、过热器正确答案：B答案解析：水蒸气的预热阶段是在省煤器中进行的。省煤器的作用是利用锅炉尾部烟气的热量来加热给水，使给水在进入锅炉本体之前得到预热，提高整个锅炉的热效率，减少燃料消耗。空气预热器主要是预热燃烧用的空气；过热器是将饱和蒸汽加热成过热蒸汽；水冷壁主要是吸收炉膛内的高温辐射热量，使水蒸发为饱和蒸汽。43.水蒸气的定压产生过程中处于水汽大量平衡共存的是(____)。A、过冷水B、干饱和蒸汽C、湿饱和蒸汽D、饱和水正确答案：C答案解析：在水蒸气定压产生过程中，湿饱和蒸汽阶段处于水汽大量平衡共存状态。过冷水是未达到饱和温度的水，不存在水汽平衡共存；饱和水是刚好达到饱和状态的水，没有大量蒸汽；干饱和蒸汽是饱和水完全汽化后的蒸汽，也不存在水汽平衡共存的情况。只有湿饱和蒸汽阶段既有饱和水又有大量蒸汽，处于水汽大量平衡共存状态。44.既降低朗肯循环平均吸热温度,又降低平均放热温度的是(____)。A、提高初温B、降低背压C、采用回热D、采用再热正确答案：B45.对动力循环在锅炉内发生的能量转化过程，有(____)。A、q=h2-h1B、q=h1-h2C、q=h2+hD、ws=h1-h2正确答案：A答案解析：在锅炉内，工质吸收热量，焓值增加，所以q=h2-h1，其中h2是吸热后工质的焓值，h1是吸热前工质的焓值。46.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：焓是一个状态参数，它与压力、温度等都有关系。蒸汽的焓值不仅取决于压力，还与温度等因素有关。在不同的条件下，焓高时压力可能高、可能低、也可能不变，所以不能简单地说蒸汽的焓越高，压力就越高、越低或不变，答案选D。47.下列_组参数都不是状态参数。（）A、膨胀功、技术功、推动功B、质量、流量、热量C、内能、焓、熵D、压力、温度、比容.正确答案：A48.朗肯循环中不包含(____)过程。A、等熵B、等焓C、等压D、等温正确答案：B答案解析：朗肯循环包括等熵压缩、等压加热、等熵膨胀、等压放热四个过程，不包含等焓过程。49.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：循环热效率公式为\(\eta_{t}=1-\frac{q_{2}}{q_{1}}\)（\(q_{1}\)为吸热量，\(q_{2}\)为放热量），热效率与吸热量、放热量以及循环功都不是简单的直接关系。吸热量越小，若放热量也同等程度减小，热效率不一定越高；放热量越大，若吸热量也增大，热效率不一定越低；循环功大小与热效率之间没有直接的这种对应关系。所以上述说法都是错误的。50.水蒸气的温熵图上有(____)个区。A、1B、2C、3D、4正确答案：C答案解析：水蒸气的温熵图上有三个区，分别是未饱和水区、湿饱和蒸汽区和过热蒸汽区。51.(____)是相互作用的物体，由于所处的位置或弹性形变而具有的能。A、动能B、内能C、机械能D、位能正确答案：D答案解析：位能是相互作用的物体，由于所处的位置或弹性形变而具有的能。动能是物体由于运动而具有的能量；内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和；机械能是动能与势能的总和。所以答案选[D]位能。52.卡诺循环是（）循环A、多热源B、无热源C、单热源D、双热源正确答案：D答案解析：卡诺循环是由两个等温过程和两个绝热过程组成的循环，工作在两个热源之间，所以是双热源循环。53.热力系与外界交换的能量除了功之外，还有（）A、热B、热和功C、热能D、功正确答案：A答案解析：热是热力系与外界交换能量的一种基本形式，除了功之外，热也是热力系与外界交换的重要能量形式。热能是热力系内部能量的一种形式，不是与外界交换的能量；功是一种能量传递方式，但题干问的是除功之外的，所以不选功和热与功。54.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、饱和水状态B、湿饱和蒸汽状态C、定压预热阶段D、过热蒸汽正确答案：A55.在锅炉中吸收的热量转化为了工质的（）A、熵B、动能C、热量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。二、多选题（共24题，每题1分，共24分）1.提高卡诺循环热效率的基本途径是(____)。A、提高低温热源温度B、降低高温热源温度C、降低低温热源温度D、提高高温热源温度正确答案：CD2.开口系统与外界可以有()A、功交换B、物质交换C、流动功交换D、热量交换正确答案：ABCD答案解析：开口系统与外界既可以有物质交换，比如工质的流入流出；也可以有热量交换，通过系统边界与外界进行热传递；还可以有功交换，如系统对外做功或外界对系统做功；同时也存在流动功交换，与工质的流动有关。所以这四个选项都正确。3.某循环完成后，从外界吸热100KJ，问下列过程可能不违背热力学第一与第二定律的是(____)。A、做功为0B、散热100KJC、做功120KJD、做功80KJ正确答案：ABD4.在朗肯循环中的（）内，工质与外界没有功交换A、凝汽器B、给水泵C、汽轮机D、锅炉正确答案：AD5.关于能量的下列说法，正确的有(____)。A、能质不可能升高B、有数量上的分别C、是状态参数D、不能凭空创造正确答案：BCD6.其他方面不变时提高朗肯循环初压，(____)一定不升高。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：BD7.单位与能量单位不同的有（）A、比功B、比内能C、熵D、焓正确答案：ABC8.在朗肯循环的(____)中，工质与外界有功的交换。A、汽轮机B、锅炉C、给水泵D、凝汽器正确答案：ABCD9.改变朗肯循环循环功是(____)。A、采用再热B、降低终压C、提高初温D、采用回热正确答案：ABCD10.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：AC11.朗肯循环中工质在汽轮机内发生是(____)过程。A、等压B、对外做功C、降压D、等熵正确答案：BCD12.水蒸气定压气化过程中，(____)温度发生了改变。A、过热段B、乏汽冷凝段C、预热段D、汽化段正确答案：AC13.循环有(____)为0。A、功B、热C、内能变化D、焓变正确答案：CD14.在水蒸气定压产生过程的五种典型状态中，不可能接着出现在湿饱和蒸汽之后的是(____)。A、过热蒸汽B、饱和水C、未饱和水D、干饱和水蒸气正确答案：ABC15.功是(____)。A、能质B、状态参数C、途径函数D、能量正确答案：CD16.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、过热蒸汽B、湿饱和蒸汽C、未饱和水D、临界状态正确答案：ABD17.单位与能量单位相同的是（）A、比热量B、功C、焓D、内能正确答案：BCD18.单位与能量单位不相同的是（）A、熵B、比内能C、比热量D、焓正确答案：ABC19.关于水蒸气的h-s图，下列说法正确的是(____)。A、压力高的等压线一定位于压力低的等压线的右上方B、干度高的等干度线一定位于干度低的等干度线的右上方C、等温线与等压线有重合D、温度高的等温线一定位于温度低的等温线的上方正确答案：CD20.在水蒸气定压产生过程的五种典型状态中，不可能接着出现在未饱和水之后的是(____)。A、饱和水B、湿饱和蒸汽C、干饱和水蒸汽D、过热蒸汽正确答案：BC21.热力学能包括（)A、内动能B、内位能C、位能D、动能正确答案：ABCD22.采用再热循环的朗肯循环是（）A、蒸汽循环B、功变热的循环C、热变功的循环D、动力循环正确答案：ACD23.以下关于“热量”说法正确的是(____)。A、热量是状态量B、两温度不同的物体接触，不一定有热量传递C、热量是能量D、热量是途径参数正确答案：BCD24.朗肯循环的水蒸气的定压产生过程一定包括(____)。A、湿饱和蒸汽状态B、饱和水状态C、过热蒸汽D、定压预热阶段正确答案：CD三、判断题（共32题，每题1分，共32分）1.水蒸气的过热度越高，其性质越接近理想气体。A、正确B、错误正确答案：A2.孤立系的能量质量不可能升高。A、正确B、错误正确答案：A3.所有可逆循环的热效率都相等。A、正确B、错误正确答案：B4.干饱和蒸汽中有一滴水。A、正确B、错误正确答案：A5.水蒸汽有三种阶段，四种状态。A、正确B、错误正确答案：B