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.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：再热循环由于增加了再热器等设备，使得蒸汽在汽轮机中做功过程更复杂，相同条件下其汽耗率比同参数朗肯循环要高，也就是汽耗率比同参数朗肯循环低。2.(____)是热能转变为机械能的根本途径。A、工质的膨胀做工$B、$工质压力变化C、$温差$D、$焓差$正确答案：A答案解析：工质膨胀做功是热能转变为机械能的根本途径。工质在热力设备中吸收热量，使其温度、压力升高，然后在膨胀过程中对外做功，将热能转化为机械能。温差是热量传递的动力，焓差反映了工质能量的变化，但它们都不是直接将热能转变为机械能的根本方式。工质压力变化是伴随着工质状态变化的一个参数，而工质膨胀做功才是实现热能到机械能转化的关键过程。3.水蒸气的温熵图上的两条标志线是(____)。A、$干饱和蒸汽线与过热蒸汽线$B、$饱和水线和湿饱和蒸汽线$C、饱和水线和过热蒸汽线$D、$干饱和蒸汽线与饱和水线正确答案：D4.对于背压式汽轮机，生活取暖使用的蒸汽压力一般为（）Mpa。A、$0.05-0.25B、0.12-0.25$C、$0.2-0.35$D、$0.4-0.55$正确答案：B5.绝热节流前后蒸汽的熵值（）。A、$减小$B、$不变$C、$不定D、增大$正确答案：D答案解析：绝热节流是一个典型的不可逆过程，在绝热节流过程中，由于存在摩擦等不可逆因素，会导致蒸汽的熵增大。6.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、$可能增加、减少或不变B、$减少$C、增加$D、$保持不变$正确答案：B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。7.对动力循环在锅炉内发生的能量转化过程，有(____)。A、q=h2-h1$B、$q=h1-h2$C、$q=h2+h1$D、$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，所以吸收的热量q=h2-h1，其中h2是工质吸收热量后的焓值，h1是初始焓值。8.下列哪个压强值满足目前火电厂常用压力要求？（）A、$0.0045$B、0.003$C、$0.0065$D、$0.01正确答案：A9.分子间有相互作用力，也有一定距离，因此分子具有位能，称为(____)。A、内动能$B、$内位能$C、$分子内能$D、$分子内外能正确答案：B答案解析：分子间有相互作用力且有一定距离，由此分子具有的位能被称为内位能。内动能是分子热运动的动能，分子内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和，不存在分子内外能这种说法。所以这里应选内位能，即选项[B]10.干饱和蒸汽里(____)。A、没有水$B、$有一滴水$C、$有大量水$D、$以上均不对正确答案：B11.当初压低于（）Mpa，时，一般不采用再热。A、7$B、$8$C、$9$D、$10正确答案：D答案解析：再热是提高单机功率、减少热耗的有效措施之一，但再热压力的选择与初压有关，当初压低于10MPa时，一般不采用再热。12.当气缸中只剩下最后一滴饱和水时的状态是(____)。A、过热蒸汽$B、$湿饱和蒸汽状态C、$干饱和蒸汽状态$D、$定压过热阶段$正确答案：C答案解析：当气缸中只剩下最后一滴饱和水时，此时水刚好全部汽化完，处于干饱和蒸汽状态。13.1mmHg=()PaA、123$B、$133$C、$143$D、$153正确答案：B答案解析：1mmHg等于133.322Pa，所以1mmHg＞133Pa。14.朗肯循环的绝热升压过程在(____)中完成的。A、$凝汽器B、汽轮机$C、$给水泵$D、$锅炉$正确答案：C答案解析：绝热升压过程是将压力较低的水通过给水泵提高压力，使其压力升高，该过程在给水泵中完成。汽轮机是实现绝热膨胀对外做功；锅炉是实现水的加热汽化；凝汽器是实现蒸汽的凝结放热。15.再热循环的再热过程发生在(____)内。A、$回热器$B、凝汽器$C、$汽轮机D、$再热器$正确答案：D答案解析：再热循环的再热过程是指蒸汽在汽轮机高压缸做功后，回到锅炉的再热器中再次加热升温的过程，所以再热过程发生在再热器内。16.对于双原子的理想气体，其定压比热容数值上等于(____)倍气体常数。A、3/2$B、$5/2$C、$9/6D、$7/2$正确答案：D17.水蒸气的温熵图上有(____)个典型状态。A、$4$B、$5C、$3$D、2$正确答案：B18.动能与势能的能量质量关系是(____)。A、动能高$B、$不确定C、$相同品质$D、$动能低$正确答案：C答案解析：动能与势能的能量质量关系是相同品质。动能和势能都属于机械能，它们是同一种类的能量形式，具有相同的品质。19.功的符号是（）A、$j$B、$J/KGC、w$D、$W$正确答案：D20.当地大气压为1.01MPa，真空度为0.8MPa，则工质的绝对压力为（）Mpa。A、1.01$B、$0.8$C、$1.81$D、$0.21正确答案：D答案解析：绝对压力=当地大气压-真空度，已知当地大气压为1.01MPa，真空度为0.8MPa，所以绝对压力=1.01-0.8=0.21MPa。21.不经过汽化，未饱和水不可能变成(____)。A、$临界状态$B、$饱和水$C、$湿饱和蒸汽D、过热蒸汽$正确答案：C答案解析：未饱和水变成湿饱和蒸汽的过程中，水首先要吸收热量汽化成饱和水，然后再吸收热量变成湿饱和蒸汽，所以不经过汽化，未饱和水不可能变成湿饱和蒸汽。22.对于回热循环，最有利的给水加热温度约为锅炉压力下饱和温度的（）倍？A、$0.7-0.85B、0.5-0.65$C、$0.79-0.9$D、$0.65-0.75$正确答案：D23.在锅炉中吸收的热量转化为了工质的（）A、$熵$B、热量$C、$动能$D、$焓正确答案：D答案解析：在锅炉中，燃料燃烧释放的热量被工质吸收，使工质的焓值增加。工质吸收热量后，其状态发生变化，焓是一个状态参数，反映了工质在某一状态下所具有的总能量，包括内能和流动能等。所以吸收的热量转化为了工质的焓。而热量是传递过程中的能量形式，不是工质本身的属性；动能与工质的宏观运动速度有关，不是吸收热量直接转化的；熵是与系统无序程度相关的状态参数，不是热量转化的直接结果。24.在流动过程中，欲使工质流速增加，必须有（）降落。A、$焓$B、$熵C、温度$D、$压力$正确答案：D答案解析：压力是推动工质流动的动力之一，根据伯努利方程等原理，在流动过程中，要使工质流速增加，通常需要有压力降落来提供加速的能量，推动工质加速流动。温度、焓、熵的变化与流速增加之间没有直接的这种因果关系。25.朗肯循环的等压散热过程在(____)中完成的。A、汽轮机$B、$锅炉$C、$给水泵$D、$凝汽器正确答案：D答案解析：朗肯循环的等压散热过程是在凝汽器中进行的。在凝汽器中，蒸汽向冷却水放热，被冷却凝结成水，压力保持不变，完成等压散热过程。26.对于热力学第二定律，开尔文说法是从(____)角度表示的？A、$质量守恒B、热量传递$C、$热功转换$D、$能量守恒$正确答案：C答案解析：开尔文说法指出不可能从单一热源吸取热量，并将这热量完全变为功，而不产生其他影响，是从热功转换角度表示热力学第二定律的。27.定容过程中，理想气体的压力与热力学温度成(____)。A、$反比$B、$给等比$C、正比$D、$不一定正确答案：C28.由于不可逆因素而引起的熵变称为(____)。A、$熵产$B、$熵减C、熵流$D、$熵增$正确答案：A答案解析：熵产是由于不可逆因素而引起的熵变。熵流是指系统与外界交换热量等导致的熵的传递；熵增是系统熵变的总和，包括熵流和熵产；熵减一般不符合这种情况。所以由于不可逆因素而引起的熵变称为熵产。29.在水蒸气的焓熵图上，(____)的等温线温度高。A、$上方$B、$右方$C、下方$D、$左方正确答案：A答案解析：在水蒸气的焓熵图上，等温线越靠上温度越高，上方的等温线温度高。30.蒸汽的熵越高，则焓就（）A、越高$B、$越低$C、$不变$D、$以上都不对正确答案：D答案解析：蒸汽的熵和焓之间并没有直接的单调关系，熵的变化与热量传递和可逆过程等有关，焓是一个与内能和体积功相关的状态函数，两者之间不存在必然的高低对应关系，所以不能简单地说熵越高焓就如何变化，因此答案选D。31.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。32.工质可逆吸热后，其熵（）A、$不确定B、$提高$C、降低$D、$不变$正确答案：B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。33.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、$过热蒸汽$B、$饱和水$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，状态变化顺序是未饱和水、饱和水、湿饱和蒸汽、干饱和蒸汽、过热蒸汽。所以在未饱和水之后不可能接着出现干饱和蒸汽。34.连续性方程是在（）定律基础上建立起来的。A、$速度守恒B、$温度守恒$C、质量守恒$D、$能量守恒$正确答案：C答案解析：连续性方程是基于质量守恒定律建立的。质量守恒定律表明，在一个封闭系统中，物质的质量不会凭空产生或消失。在流体流动中，根据质量守恒，单位时间内流入控制体的质量等于单位时间内流出控制体的质量以及控制体内质量的变化率（在定常流动时，控制体内质量不变），由此推导出连续性方程。35.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\(10^{\circ}C=283.15K\)。36.热力系与外界交换的能量有（）A、热$B、$功$C、$热能$D、$热和功正确答案：D答案解析：热力系与外界交换的能量有热和功两种形式。热是由于温度差而传递的能量，功是热力系通过宏观位移对外界所做的功或外界对热力系所做的功。所以答案选[D]。37.J/K是(____)的单位。A、比热量$B、$比功$C、$比焓$D、$熵正确答案：D答案解析：熵是状态参数，单位为J/K，表示系统的无序程度。比热单位是J/(kg·K)；比功单位是J/kg；比焓单位是J/kg。所以J/K是熵的单位。38.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：工质由同一始态出发，到达同一终态，不管经历什么过程，其焓、熵、热力学能的变化都只与始态和终态有关，所以焓、熵、热力学能变化相同。而放出热量的多少与具体过程有关，两步完成和一步完成的热量不一定相同；熵变只取决于初末状态，是相同的；热力学能也是只与初末状态有关，是相同的。所以选项D正确，选项A、B、C错误。39.发电机把动能转化为(____)。A、势能$B、$热能C、$机械能$D、$电能$正确答案：D答案解析：发电机是通过其他形式的动能带动其运转，从而将动能转化为电能。例如，火力发电是通过燃料燃烧产生的热能转化为蒸汽的动能，蒸汽推动汽轮机转动，汽轮机带动发电机发电，最终将动能转化为电能。40.定压过程中，理想气体的温度与体积成(____)。A、$不一定B、$给等比$C、$反比$D、正比$正确答案：D41.在现有火力发电技术中，提高朗肯循环初温受制于(____)。A、材料$B、$循环C、$冷源$D、$乏汽干度$正确答案：A答案解析：提高朗肯循环初温会使蒸汽温度和压力升高，对设备材料的强度、耐热性等性能要求更高，目前材料性能限制了朗肯循环初温的进一步提高。乏汽干度主要与排汽压力等有关；冷源损失与凝汽器等有关；循环本身不是直接限制初温提高的因素。42.一般情况下，气体的比热容随温度的升高而(____)。A、$降低$B、$升高$C、$不确定D、不变$正确答案：B答案解析：一般情况下，气体分子的热运动随着温度升高而加剧，分子间的相互作用和能量交换更加频繁和复杂，这使得气体比热容随温度升高而升高。43.其他方面不变时，朗肯循环初压越高，(____)就越大。A、预热热$B、$汽化热$C、$凝汽器内的散热量D、$新蒸汽的焓$正确答案：A44.绝热节流前后蒸汽的流速（）。A、$基本不变$B、增大$C、$不定D、$减小$正确答案：A45.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，随着加热变为饱和水，饱和水继续吸热会部分汽化形成湿饱和蒸汽，湿饱和蒸汽再吸收热量全部汽化成为干饱和蒸汽，干饱和蒸汽继续吸热就变成过热蒸汽。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。46.火力发电厂中，低压机组多采用（）级回热。A、$5-7B、$3-5$C、1-3$D、$2-4$正确答案：B47.对朗肯循环描述错误的是(____)。A、是一种动力循环$B、$将热能变成动能$C、$将热变功$D、$将功变热正确答案：D答案解析：朗肯循环是一种动力循环，其目的是将热能转化为机械能（动能和功），而不是将功变热。选项A、B、C对朗肯循环的描述都是正确的，选项D描述错误。48.绝热节流前后蒸汽的温度（）。A、$不变$B、$不定C、增大$D、$减小$正确答案：D49.热力学第二定律适用于(____)。A、$不同过程的任何途径B、$同一过程的可逆途径$C、$同一过程的不可逆途径$D、同一过程的任何途径$正确答案：A50.排气压力大于（）MPa的汽轮机叫背压式汽轮机。A、$0.40B、$0.2$C、0.1$D、$0.3$正确答案：C51.制冷装置和热泵都是按（）循环工作的？A、$卡诺$B、$朗肯C、$逆向$D、正向$正确答案：C答案解析：制冷装置和热泵都是消耗机械能等将热量从低温物体传向高温物体，是逆向循环，正向循环是热机循环，卡诺循环是一种理想的可逆循环，朗肯循环是蒸汽动力装置的基本循环。52.朗肯循环的绝热膨胀过程在(____)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：朗肯循环的绝热膨胀过程是在汽轮机中完成的，蒸汽在汽轮机中膨胀做功，将热能转化为机械能。锅炉是实现水的加热汽化产生蒸汽的设备；给水泵是将凝结水升压送回锅炉的设备；凝汽器是使汽轮机排出的蒸汽凝结成水的设备。所以答案是[A]。53.绝热节流前后蒸汽的焓值（）。A、增大$B、$减小$C、$不变$D、$不定正确答案：C答案解析：绝热节流是一个等焓过程，即绝热节流前后蒸汽的焓值不变。所以答案选[C]。54.定熵过程中，理想气体的温度与体积成(____)。A、正比$B、$反比$C、$给等比$D、$不一定正确答案：B答案解析：定熵过程中，理想气体的熵不变，根据理想气体状态方程\(pV=nRT\)和定熵过程方程\(pV^{\gamma}=C\)（\(\gamma\)为比热容比），可得\(T_1V_1^{\gamma-1}=T_2V_2^{\gamma-1}\)，进一步推导可得\(T_1/T_2=(V_2/V_1)^{\gamma-1}\)，所以理想气体的温度与体积成反比。55.对于多原子的理想气体，其定容比热容数值上等于(____)倍气体常数。A、$7/2$B、$9/4C、3/2$D、$5/2$正确答案：A二、多选题（共23题，每题1分，共23分）1.朗肯循环没有汽化过程时，锅炉的工作压力一定（）A、是临界压力$B、$高于临界压力$C、$低于临界压力$D、$以上都不对正确答案：AB2.对于可逆过程，下列说法正确的是（）A、过程必须是准平衡过程$B、$作机械运动时不存在摩擦$C、$在实际中存在可逆过程$D、$传热无温差正确答案：ABD答案解析：对于可逆过程：首先，可逆过程必须是准平衡过程，A选项正确；其次，作机械运动时不存在摩擦等耗散因素，B选项正确；再者，传热时要求无温差，D选项正确。而实际中不存在真正的可逆过程，C选项错误。3.工程热力学是研究（）和（）之间相互转换的规律。A、$机械能$B、$内能$C、$动能D、热能$正确答案：AD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。4.功不是（）A、$流动功B、$状态参数$C、$内能$D、能量$正确答案：ABC5.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、$临界状态B、$湿饱和蒸汽$C、$过热蒸汽$D、未饱和水$正确答案：ABC6.对于理想气体，在定容过程中，下列（）不为0。A、$过程比热容B、$技术功$C、体积变化功$D、$过程热量$正确答案：ABD7.循环有(____)为0。A、$焓变B、$功$C、内能变化$D、$热$正确答案：AC8.在朗肯循环的(____)中，工质没有与外界交换热。A、$给水泵$B、$锅炉C、$凝汽器$D、汽轮机$正确答案：AD9.下列说法错误的是(____)。A、温度越高，则过热蒸汽的焓越高$B、$温度一定的湿饱和蒸汽，压力越高，其干度也越高$C、$熵一定，压力越低，则水蒸气的温度越低$D、$温度一定，压力越低，则过热蒸汽的焓越高正确答案：ABD10.在水蒸气定压产生过程的典型状态中，在过热蒸汽之前出现的可能有(____)。A、$湿饱和蒸汽$B、$临界状态$C、$未饱和水D、饱和水$正确答案：ABCD11.理想气体的熵与（）有关？A、温度$B、$压力$C、$比体积$D、$焓正确答案：ABC答案解析：理想气体的熵公式为\(S=S_0+C_p\ln\frac{T}{T_0}-R\ln\frac{p}{p_0}\)（以定比热容为例），从公式可以看出理想气体的熵与温度、压力有关。又因为理想气体状态方程\(pV=mRT\)，可变形为\(v=\frac{V}{m}=\frac{RT}{p}\)，将其代入熵公式中会发现熵也与比体积有关。而焓\(H=U+pV\)，在熵的表达式中并没有直接关联，所以理想气体的熵与温度、压力、比体积有关，答案选ABC。12.已知热机的循环方式是卡诺循环，高温热源为200℃，低温热源为50℃，吸收的热量为1000kJ，则向低温热源放热为（）kJ时热机可实现正常循环。A、$500$B、$1,000C、230$D、$250$正确答案：AD13.与外界一定没有物质交换的是(____)。A、$开口系$B、$孤立系C、$闭口系$D、绝热系$正确答案：BC14.朗肯循环中工质在给水泵内发生(____)过程。A、$等温B、$等熵$C、$等压$D、绝热$正确答案：BD15.对于理想气体的定容过程，下列哪些说法是正确的？(____)。A、$工质不做膨胀功B、$过程实质为热变功的准备过程$C、$压力与热力学温度成反比$D、压力与热力学温度成正比$正确答案：ABD16.对于焓，下列说法正确的有（）？A、$用来维持工质流动B、只与温度有关$C、$工质本身具有的能量$D、$非工质本身具有的能量$正确答案：BD17.水蒸气定压气化过程中，(____)温度发生了改变。A、汽化段$B、$乏汽冷凝段C、$过热段$D、$预热段$正确答案：CD18.自发过程具有一定的(____)。A、$可逆$B、无序$C、$方向$D、$不可逆正确答案：CD19.朗肯循环中汽轮机内的工质是(____)。A、$开口系$B、$孤立系$C、绝热系$D、$流动着的正确答案：ACD20.(____)组成了技术功。A、动能$B、$位能$C、$轴功D、$机械能$正确答案：ABC21.下面属于水蒸气定压产生过程的汽化阶段的是（）A、$湿饱和蒸汽$B、$干饱和蒸汽C、$饱和水$D、过冷水$正确答案：ABC22.下列说法中，正确的是(____)。A、热力学第二定律告诉我们功可以全部转变为热，而热不能全部转变为功$B、$热力学第二定律可以描述为：不可能从单一热源取热，使其变为功$C、$热力学第二定律可以描述为：仅仅将热转变为功是不可能的$D、$生活中加热水至沸腾，我们可以看到水会“窜”起来，该过程就是从一个热源吸热而转变为功的过程，所以热力学第二定律不成立正确答案：BC23.水蒸气温熵图包含的区域有(____)。A、$过热蒸汽区$B、$湿饱和蒸汽水区$C、$未饱和水区D、饱和水区$正确答案：ABC三、判断题（共35题，每题1分，共35分）1.热力学能是由动能和位能组成。A、正确B、错误正确答案：B2.在湿蒸气区，定压线与定温线重合。A、正确B、错误正确答案：A3.当实际气体温度较高、压力较低、远离液态、气体的比体积较大时可将其当做理想气体来处理。A、正确B、错误正确答案：A4.快速下落的篮球撞击地面后，弹起、落下，如此反复，最后就停在地面上了，这些能量不会丢失。A、正确B、错误正确答案：B5.朗肯循环采用再热后，其乏汽干度一定升高。A、正确B、错误正确答案：A6.当实际气体温度较高、压力较高、远离液态、气体的比体积较小时可将其当做理想气体来处理。A、正确B、错误正确答案：B7.定熵过程中理想气体的压力与比体积成正比。A、正确B、错误正确答案：B8.热量是途径函数。A、正确B、错误正确答案：A9.除了热量之外的在热力