热工基础 练习题库及参考答案

热工基础练习题库及参考答案一、单选题（共55题，每题1分，共55分）1.s是(____)的符号。A、比焓$B、$比热量$C、$比功$D、$比熵正确答案：D答案解析：比熵是一个热力学状态函数，其符号通常用s表示。比焓常用h表示；比热量的说法不太准确；比功一般用w等表示。2.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：D3.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$C、$保持不变$D、增加$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。4.水蒸气的温熵图上有(____)个典型状态。A、2$B、$3$C、$5D、$4$正确答案：C5.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。6.在热力工程力学计算中使用的压力是--（）A、$大气压力B、绝对压力$C、$真空压力$D、$表压力$正确答案：B答案解析：在热力工程力学计算中，很多情况下使用的压力是绝对压力。绝对压力是指以绝对真空为基准测得的压力。表压力是绝对压力与大气压力之差；真空压力是当绝对压力小于大气压力时，大气压力与绝对压力之差；大气压力是地球表面大气自重所产生的压力。在热力工程的一些计算，如理想气体状态方程等的应用中，采用绝对压力能更准确地进行相关参数的计算和分析。7.工质吸热90kJ，内能减少40kJ，做出膨胀功（）A、130kJ$B、$40kJC、$90kJ$D、$50kJ$正确答案：A8.热量的符号是（）A、α$B、$Q$C、$q$D、$J正确答案：B答案解析：热量的符号是Q，单位是焦耳（J）。选项A中的α通常不是热量的符号；选项C中的q一般表示比热等其他物理量；选项D中的J是能量的单位焦耳，不是热量符号。9.在锅炉中吸收的热量转化为了工质的（）A、$熵$B、$焓C、$动能$D、热量$正确答案：B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。10.热力系的压力越高，则温度就（）A、越高$B、$越低$C、$不变$D、$以上都不对正确答案：D答案解析：热力系的压力和温度并没有必然的直接联系，压力变化时温度不一定升高、降低或不变，所以以上都不对。11.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。沸点是液体沸腾时的温度，平衡温度表述不准确，饱和水是处于饱和状态下的水，不是温度的定义。所以答案选[A]。12.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。13.工质散热后，其熵（）A、降低$B、$提高$C、$不变$D、$不确定正确答案：D答案解析：工质散热过程中，熵的变化取决于具体的散热过程是可逆还是不可逆。如果是可逆散热过程，根据熵的计算公式\(\DeltaS=\frac{Q}{T}\)（其中\(Q\)为热量，\(T\)为温度），散热\(Q\lt0\)，则熵降低；但如果是不可逆散热过程，根据熵增加原理，工质的熵会增加。由于题目中未明确说明散热过程是否可逆，所以熵的变化不确定。14.定容过程中，理想气体的压力与热力学温度成(____)。A、$给等比$B、$反比$C、正比$D、$不一定正确答案：C15.在水蒸气定压产生过程的温熵图上，有(____)段斜直线。A、$3$B、$2$C、1$D、$0正确答案：B16.朗肯循环中工质在锅炉内发生是(____)过程。A、等压$B、$等温$C、$等焓$D、$等熵正确答案：A答案解析：朗肯循环中，工质在锅炉内吸收热量，压力保持不变，进行的是等压过程。工质从液态变为气态，焓值增加，温度升高，熵也增加。等温过程是指温度不变的过程，在锅炉内工质温度是升高的，不是等温过程；等焓过程中焓值不变，在锅炉内工质吸收热量焓值增加，不是等焓过程；等熵过程是指熵不变的过程，在锅炉内工质吸收热量熵增加，不是等熵过程。所以工质在锅炉内发生的是等压过程，答案选A。17.蒸汽的温度越高，则比熵就（）A、越高$B、$越低$C、$不变$D、$以上都不对正确答案：D18.水蒸气的预热阶段发生在（）A、$空气预热器$B、$过热器$C、省煤器$D、$水冷壁正确答案：C答案解析：水蒸气的预热阶段是在省煤器中进行的。省煤器的作用是利用锅炉尾部烟气的热量来加热给水，使进入锅炉的给水温度升高，进入水冷壁之前先进行预热，以减少水冷壁吸收的热量，提高锅炉效率，节省燃料。空气预热器主要是预热燃烧用的空气；过热器是将饱和蒸汽加热成过热蒸汽；水冷壁是吸收炉膛内高温火焰和烟气的辐射热，使水蒸发为饱和蒸汽。19.热力系的能量越多，则温度（）。A、越低$B、$越高$C、$一样$D、$不确定正确答案：D答案解析：热力系的能量包括内能、动能、势能等多种形式，能量的多少并不直接决定温度的高低。内能与温度有一定关联，但仅考虑能量多少不能确定温度情况，比如一个物体可能能量很高但温度不一定高，因为能量可能更多体现在其他形式上，所以答案是不确定。20.（）是一切不可逆过程的基本属性。A、$温差B、$焓产$C、熵流$D、$熵产$正确答案：D答案解析：熵产是一切不可逆过程的基本属性。熵流是指系统与外界交换热量时引起的熵的流动；焓产不是描述不可逆过程基本属性的概念；温差与不可逆过程的基本属性并无直接关联。而熵产是由于过程中的不可逆因素导致系统熵的增加，它反映了过程的不可逆程度。21.q是(____)的符号。A、热量$B、$功$C、$比热量$D、$内能正确答案：C22.孤立系吸热后关于熵变说法正确的是(____)。A、$可能大于0也可能等于0B、$大于0$C、0$D、$小于0$正确答案：A答案解析：孤立系与外界无物质和能量交换，若吸热后发生不可逆过程，根据熵增加原理，熵变大于0；若吸热后发生可逆过程，熵变为0，所以孤立系吸热后熵变可能大于0也可能等于0。23.蒸汽的熵越高，则焓就（）A、越高$B、$越低$C、$不变$D、$以上都不对正确答案：D答案解析：蒸汽的熵和焓之间并没有直接的单调关系，熵的变化与热量传递和可逆过程等有关，焓是一个与内能和体积功相关的状态函数，两者之间不存在必然的高低对应关系，所以不能简单地说熵越高焓就如何变化，因此答案选D。24.朗肯循环在温熵图上有两个点距离十分近，这两个点对应的状态是(____)。A、凝结水、给水$B、$给水、乏汽$C、$过热蒸汽、乏汽$D、$新蒸汽、凝结水正确答案：A25.K是(____)的单位。A、压力$B、$温度$C、$体积$D、$焓正确答案：B答案解析：温度的常用单位有开尔文（K）。压力的单位是帕斯卡等；体积的单位有立方米等；焓的单位是焦耳等。26.气体吸热后热力学能（）A、一定增加$B、$一定减少$C、$不变$D、$可能增加、减少或不变正确答案：D答案解析：根据热力学第一定律\(Q=\DeltaU+W\)，气体吸热\(Q>0\)，但做功\(W\)不确定。若\(W>0\)且\(W>Q\)，则\(\DeltaU<0\)，热力学能减少；若\(W>0\)且\(W<Q\)，则\(\DeltaU>0\)，热力学能增加；若\(W=0\)，则\(\DeltaU>0\)，热力学能增加；若\(W<0\)，则\(\DeltaU\)的变化取决于\(Q\)与\(|W|\)的大小关系，也可能增加、减少或不变。所以气体吸热后热力学能可能增加、减少或不变。27.加热干饱和蒸汽，蒸汽温度上升，变为(____)。A、预热蒸汽$B、$湿饱和蒸汽$C、$过热蒸汽$D、$饱和水正确答案：C答案解析：干饱和蒸汽继续加热，蒸汽温度会上升，超过该压力下的饱和温度，变为过热蒸汽。湿饱和蒸汽是含有饱和水的蒸汽，干饱和蒸汽不含饱和水，饱和水是液态，预热蒸汽说法不准确，所以答案是过热蒸汽，选[C]28.在水蒸气的焓熵图上，(____)的等压线压力高。A、右上方$B、$左下方$C、$左上方$D、$右下方正确答案：C29.水蒸气经绝热节流后(____)。A、压力增大$B、$能质提高C、$温度降低$D、$流速提高$正确答案：C答案解析：水蒸气经绝热节流后，压力降低，流速不变，温度降低，能质降低。节流过程是一个等焓过程，因绝热节流后压力降低，水蒸气会部分汽化，汽化需要吸收热量，导致温度降低。30.温度、压力和焓(____)状态参数。A、$不确定B、$都是$C、$不都是$D、都不是$正确答案：B答案解析：温度、压力和焓都是描述系统状态的物理量，所以它们都是状态参数。31.(____)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。32.在水蒸气的焓熵图上，越往右越平的线是(____)。A、$等干度线$B、$等压线$C、$等熵线D、等温线$正确答案：D33.理想气体的热力学能中有(____)。A、内位能$B、$不确定C、$内位能和内动能$D、$内动能$正确答案：D答案解析：理想气体分子间无相互作用力，不存在内位能，其热力学能仅包括内动能。34.蒸汽的焓越高，则内能就（）A、越高$B、$越低$C、$不变$D、$以上都不对正确答案：D35.(____)是一切热机循环的必不可缺少的条件。A、$压差B、焓差$C、$熵差$D、$温差$正确答案：D答案解析：热机循环是依靠工质在不同温度的热源之间进行吸热和放热过程来实现对外做功的，所以温差是一切热机循环必不可缺少的条件。36.其他方面不变时，朗肯循环初压越高，(____)就越大。A、$汽化热$B、$新蒸汽的焓$C、$凝汽器内的散热量D、预热热$正确答案：D37.一般的焓熵图制只给出干度高于（）的部分。A、$0.80B、$0.6$0.7$C、0.5$正确答案：B38.热量的单位是（）A、J/kg$B、$J$C、$kg$D、$kg/J正确答案：B答案解析：热量的单位是焦耳（J），A选项J/kg是比热容的单位；C选项kg是质量的单位；D选项kg/J不是常见的物理量单位。39.能量质量最高的能量是(____)。A、$功$B、机械能$C、$热能D、$电能$正确答案：D40.在保持蒸汽初温和初压不变时，乏汽压力（）可使循环热效率提高。A、降低$B、$不确定C、$提高$D、$不变$正确答案：A41.10Kg蒸汽的焓是10KJ，则其比焓是(____)KJ/kg。A、$0$B、$0.50C、$1$D、2$正确答案：C42.汽轮机对外提供的功全部来自于蒸汽的(____)。A、$焓降B、$热能$C、动能$D、$焓升$正确答案：A答案解析：汽轮机是将蒸汽的热能转化为机械能对外做功的设备。蒸汽在汽轮机中膨胀做功，其焓值降低，焓降所释放的能量一部分用于推动汽轮机转子旋转对外做功，一部分用于克服汽轮机内部的各种损失。所以汽轮机对外提供的功全部来自于蒸汽的焓降。43.火力发电厂中，高压机组多采用（）级火热。A、5-7$B、$7-8$C、$8-9D、$6-8$正确答案：B答案解析：在火力发电厂中，高压机组多采用7-8级加热，这是基于相关的热力系统设计和运行要求所确定的，不同等级的加热方式和级数会影响机组的效率、安全性等诸多方面，7-8级加热能较好地满足高压机组的运行需求。44.下列说法正确的是(____)。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：C45.朗肯循环由(____)个过程组成。A、$3$B、2$C、$4$D、$5正确答案：C答案解析：朗肯循环由定压加热、绝热膨胀、定压放热、绝热压缩四个过程组成。46.定压过程中，理想气体的温度与体积成(____)。A、$不一定B、$反比$C、$给等比$D、正比$正确答案：D47.说法正确的是，朗肯循环是(____)。A、不可能实现的循环$B、$热效率最高的循环$C、$乏汽干度最低的循环$D、$蒸汽动力循环正确答案：D答案解析：朗肯循环是蒸汽动力循环的一种基本理想循环。它由锅炉、汽轮机、凝汽器和给水泵四个主要设备组成，通过工质（水和水蒸气）在各个设备中的状态变化实现能量转换。选项A，朗肯循环是可以实现的；选项B，热效率最高的循环说法不准确，不同工况下有更高效的循环；选项C，乏汽干度最低的循环也不正确，不同循环在这方面表现不同，朗肯循环不是乏汽干度最低的。48.下列说法正确的是(____)。A、$循环最高温度一定时，则最低温度越低，循环的热效率越高$B、循环最高温度与最低温度都一定时，则循环的热效率就一定$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、$循环最低温度一定时，则最高温度越高，循环的热效率越低正确答案：C49.卡诺循环是（）循环A、双热源$B、$多热源$C、$单热源$D、$无热源正确答案：A答案解析：卡诺循环是由两个等温过程和两个绝热过程组成的循环，是在两个热源（高温热源和低温热源）之间工作的循环，所以是双热源循环。50.定压比热容比定容比热容(____)。A、大$B、$相等$C、$都有可能D、$小$正确答案：A答案解析：定压比热容比定容比热容大。这是因为在定压过程中，气体吸收热量除了增加内能使温度升高外，还要对外做功，所以需要吸收更多的热量来实现相同温度的变化，故定压比热容大于定容比热容。51.下列说法正确的是（)A、$只要过程的始终态相同，状态参数的变化就相同$B、系统吸热后总是温度升高$C、$热量绝不能从低温传向高温$D、$只要过程的始终态相同，过程中交换的功量就相同正确答案：A答案解析：1.对于选项A：-系统吸热后，内能不一定增加，比如等温吸热过程，系统吸收的热量用于对外做功，温度不变，所以选项A错误。2.对于选项B：-根据热力学第二定律，热量不能自发地从低温传向高温，但通过外界做功是可以实现的，比如制冷机，所以选项B错误。3.对于选项C：-状态参数是状态的单值函数，只要过程的始终态相同，状态参数的变化就相同，选项C正确。4.对于选项D：-功是过程量，与路径有关，即使始终态相同，不同路径过程中交换的功量也不同，所以选项D错误。52.p-v图又称为示(____)图。A、热$B、$功$C、$温$D、$焓正确答案：B答案解析：在p-v图中，每一条曲线下的面积表示系统对外做的功，所以p-v图又称为示功图。53.(____)不是热力系的内能。A、内动能$B、$机械能C、$热能$D、$化学能$正确答案：B答案解析：内能是系统内部所具有的能量，包括内动能、内位能、化学能等。机械能是宏观物体的动能和势能之和，不属于内能。而热能从微观角度看，其本质也是分子的动能和势能等，属于内能的范畴，内动能和化学能也都属于内能。所以机械能不是热力系的内能。54.扩压管是用来使气流（）的短管。A、降压增速$B、$降压减速$C、$增压减速$D、$增压增速正确答案：C答案解析：扩压管的作用是使气流速度降低，压力升高，即增压减速。所以答案选[C]。55.热力系与外界交换的能量除了功之外，还有（）A、$热和功B、$热能$C、$功$D、热$正确答案：D答案解析：热是热力系与外界交换的除功之外的另一种能量形式。功和热是热力系与外界交换能量的两种方式。热能是热力系内部能量的一种形式，不是与外界交换的能量。而热和功是两种不同的能量交换形式，题干问的是除功之外的，所以是热。二、多选题（共23题，每题1分，共23分）1.下列说法正确的是（）。A、热可以变成功，功也能变成热$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、$热与功的能量质量是不一样的正确答案：ABD答案解析：1.选项A：根据热力学第二定律，热可以通过热机等装置部分变成功，功也能通过摩擦等方式全部变成热，该选项正确。2.选项B：功变热是自发的过程，具有方向性，一定是不可逆过程，该选项正确。3.选项C：热变功在一定条件下可以是可逆过程，比如理想气体的等温膨胀过程，该选项错误。4.选项D：热是无序运动的能量，功是有序运动的能量，它们的能量质量是不一样的，该选项正确。2.在水蒸气定压产生过程的典型状态中，在干饱和蒸汽之前出现的可能有(____)。A、$过热蒸汽$B、饱和水$C、$临界状态D、$未饱和水$正确答案：BCD3.下列过程中，过热蒸汽焓降低的是(____)。A、$等熵降压$B、$等温等压C、$等温升压$D、等压升温$正确答案：AC4.开口系统与外界可以有（）A、质量交换$B、$热量交换$C、$功量交换$D、$以上都不是正确答案：ABC答案解析：开口系统是与外界有物质、能量（热量和功量）交换的系统。所以开口系统与外界可以有质量交换、热量交换和功量交换，故答案为ABC。5.卡诺循环热效率与(____)有关。A、$低温热源温度$B、$火利用程度C、高温热源温度$D、$循环过程$正确答案：AC6.朗肯循环的热效率由下列哪些物理量决定（）？A、t1$B、$t2$C、p2D、$p1$正确答案：ACD7.与外界无物质交换的热力学系统是（）A、$闭口系统$B、$绝热系统$C、开口系统$D、$孤立系统正确答案：AD8.定压下水蒸气的发生过程中的气化阶段包括（）。A、$干饱和B、$过热$C、饱和$D、$湿饱和$正确答案：ACD9.一定能提高朗肯循环乏汽干度的有(____)。A、$提高初压$B、$采用再热$C、提高初温$D、$采用回热正确答案：BC10.在不考虑其他方面时，总是期望朗肯循环(____)。A、热效率高$B、$乏汽干度高$C、$热效率低$D、$乏汽干度低正确答案：AB答案解析：朗肯循环热效率高，可有效利用热能转化为机械能，提高能源利用效率，所以总是期望朗肯循环热效率高，A正确；乏汽干度高，可减少蒸汽中水分对设备的侵蚀，降低湿汽损失，有利于提高循环效率和设备运行的安全性与可靠性，所以也期望乏汽干度高，B正确；热效率低不符合期望，C错误；乏汽干度低也不符合期望，D错误。11.对于理想气体，在定容过程中，下列（）不为0。A、$过程比热容B、$过程热量$C、体积变化功$D、$技术功$正确答案：ABD12.一定能提高朗肯循环热效率的有(____)。A、$采用回热B、$采用再热$C、提高初温$D、$提高初压$正确答案：ACD13.朗肯循环中汽轮机内的工质是(____)。A、$开口系$B、$流动着的C、$孤立系$D、绝热系$正确答案：ABD14.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$C、$凝汽器$D、$锅炉正确答案：CD15.单位与能量单位不相同的是（）A、内能$B、$焓C、$比热量$D、$熵$正确答案：CD16.与外界一定没有物质交换的是(____)。A、$闭口系$B、$孤立系C、$开口系$D、绝热系$正确答案：AB17.可逆过程必须满足的条件有（）。A、$温度不变$B、$传热无温差C、过程为准平衡$D、$不存在摩擦$正确答案：BCD18.在热力系与外界间转移过程中的能量，可能是(____)。A、热$B、$功$C、$内能$D、$外部储存能正确答案：AB答案解析：能量传递有两种基本方式，即热传递和做功，所以在热力系与外界间转移过程中的能量可能是热和功，选项A、B正确；内能是热力系内部的能量，不是转移过程中的能量，选项C错误；外部储存能一般指宏观动能和重力位能，不是转移过程中的能量，选项D错误。19.回热循环比朗肯循环增多的设备有(____)。A、$回热加热器$B、再热器$C、$给水泵D、$锅炉$正确答案：AC答案解析：回热循环在朗肯循环基础上增加了回热加热器，用于加热凝结水，提高给水温度，同时增加了给水泵用于输送经过加热后的给水进入锅炉，所以增多的设备是回热加热器和给水泵。再热器是在中间再热循环中使用的设备，回热循环与朗肯循环相比没有增加锅炉。20.任何循环的热效率都不可能（）。A、$0B、$＜0。C、＞1,$D、$＝1$正确答案：BCD21.下列各组量中不都属状态参数的是(____)。A、$T,P,U,WB、$T,p,V$C、$t,p,v,q$D、T,P,V,Q$正确答案：ACD22.若已知状态为标准状态，则以下哪些物理量的数值已知？(____)。A、$温度$B、压力$C、$气体的千摩尔体积$D、$通用气体常数正确答案：ABCD23.循环有(____)为0。A、$焓变B、内能变化$C、$功$D、$热$正确答案：AB三、判断题（共35题，每题1分，共35分）1.热力系对外做功，功为正值。A、正确B、错误正确答案：A2.任何循环的热效率都不大于1。A、正确B、错误正确答案：A3.热与功的能量质量是不一样的。A、正确B、错误正确答案：A4.工质膨胀时，必须对工质做功。A、正确B、错误正确答案：B5.对于热力系第二定律，开尔文-普朗克说法是从热量传递的角度阐述的。A、正确B、错误正确答案：B6.在理想气体的定熵过程中，压力和比体积成正比。A、正确B、错误正确答案：B7.自发进行的过程其结果均使能量的品质下降。A、正确B、错误正确答案：A8.绝热系一定不与外界交换热量，但不一定不交换能量。A、正确B、错误正确答案：A9.在热力过外界程中，外界对热力系做功，此时的压缩功为正。A、正确