熱工基礎練習題庫及參考答案解析

熱工基礎練習題庫及參考答案解析一、單選題（共40題，每題1分，共40分）1.水蒸氣在鍋爐中的汽化，其汽化潛熱為（）A、該階段的焓增和熱力學能增量之和B、該階段的膨脹功C、該階段的焓增和膨脹功之和D、該階段的焓增正確答案：D2.功的符號是（）A、J/KGB、wC、jD、W正確答案：D3.熱力學第二定律描述的是能量轉(zhuǎn)化遵守的(____)。A、數(shù)量規(guī)律B、能質(zhì)規(guī)律C、定性規(guī)則D、以上都不對正確答案：B答案解析：熱力學第二定律描述的是能量轉(zhuǎn)化遵守的能質(zhì)規(guī)律。它表明熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，揭示了能量在傳遞和轉(zhuǎn)化過程中具有方向性，涉及到能量品質(zhì)的變化等能質(zhì)方面的內(nèi)容，而不是單純的數(shù)量規(guī)律，也不是一般意義上的定性規(guī)則。4.與外界有物質(zhì)交換的熱力學系統(tǒng)是（）A、閉口系統(tǒng)B、開口系統(tǒng)C、絕熱系統(tǒng)D、孤立系統(tǒng)正確答案：B答案解析：開口系統(tǒng)是與外界有物質(zhì)交換的熱力學系統(tǒng)，閉口系統(tǒng)與外界無物質(zhì)交換，絕熱系統(tǒng)是與外界無熱量交換，孤立系統(tǒng)與外界既無物質(zhì)交換也無能量交換。5.壓力相同溫度越高的過熱蒸汽，經(jīng)絕熱膨脹到相同壓力時，其焓降越大，終態(tài)濕飽和蒸汽的干度（）A、越大B、不確定C、不變D、越小正確答案：A答案解析：在絕熱膨脹過程中，壓力相同溫度越高的過熱蒸汽，其初始的能量狀態(tài)更高。當絕熱膨脹到相同壓力時，焓降越大意味著蒸汽釋放出更多的能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的變化。根據(jù)濕飽和蒸汽干度的定義，干度越大表示蒸汽中氣態(tài)成分所占比例越高。在絕熱膨脹過程中，蒸汽不斷向液態(tài)轉(zhuǎn)化，焓降大說明轉(zhuǎn)化程度更高，所以終態(tài)濕飽和蒸汽的干度越大。6.下列說法正確的是（)A、熱量絕不能從低溫傳向高溫B、系統(tǒng)吸熱后總是溫度升高C、只要過程的始終態(tài)相同，過程中交換的功量就相同D、只要過程的始終態(tài)相同，狀態(tài)參數(shù)的變化就相同正確答案：D答案解析：1.首先分析選項A：-系統(tǒng)吸熱后，內(nèi)能不一定全部用于升高溫度，可能用于對外做功等其他形式，所以系統(tǒng)吸熱后溫度不一定升高，A錯誤。2.接著看選項B：-根據(jù)熱力學第二定律，熱量不能自發(fā)地從低溫傳向高溫，但通過外界做功等方式可以實現(xiàn)熱量從低溫傳向高溫，B錯誤。3.再看選項C：-狀態(tài)參數(shù)是由系統(tǒng)的狀態(tài)唯一確定的，只要過程的始終態(tài)相同，狀態(tài)參數(shù)的變化就相同，C正確。4.最后看選項D：-功是過程量，即使始終態(tài)相同，不同的過程路徑中交換的功量也可能不同，D錯誤。7.比20℃低的溫度是(____)K。A、350B、273C、395D、400正確答案：B8.與勢能品質(zhì)相同的是（）A、熱B、內(nèi)能C、動能D、熱能正確答案：C9.水蒸氣的定壓產(chǎn)生過程(____)。A、經(jīng)歷了三個階段、六種典型狀態(tài)B、溫度可以不停地升高C、一定經(jīng)歷五種典型狀態(tài)、三個階段D、熵不一定增大正確答案：B10.溫度、壓力和焓(____)狀態(tài)參數(shù)。A、S是相同的B、不都是C、都是D、都不是正確答案：C答案解析：溫度、壓力和焓都是描述系統(tǒng)狀態(tài)的物理量，所以它們都是狀態(tài)參數(shù)。狀態(tài)參數(shù)是用來確定系統(tǒng)狀態(tài)的宏觀物理量，一個系統(tǒng)的狀態(tài)確定了，其狀態(tài)參數(shù)也就有確定的值，而且狀態(tài)參數(shù)的變化只取決于系統(tǒng)的初末狀態(tài)，與變化過程無關。溫度反映系統(tǒng)的熱狀態(tài)，壓力反映系統(tǒng)的力學狀態(tài)，焓是一個與能量相關的狀態(tài)參數(shù)，它們共同描述了系統(tǒng)的狀態(tài)特征。11.溫度越高，則過熱蒸汽的焓(____)。A、越高B、前三個都可能C、不變D、越低正確答案：B12.發(fā)電機把動能轉(zhuǎn)化為(____)。A、電能B、勢能C、機械能D、熱能正確答案：A答案解析：發(fā)電機是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，本題中是把動能轉(zhuǎn)化為電能。13.流體在噴管內(nèi)流動時，在流動方向上流體的壓力越來越(____)。A、穩(wěn)定B、高C、低D、不穩(wěn)定正確答案：C答案解析：當流體在噴管內(nèi)流動時，根據(jù)噴管的工作原理，流體在噴管中流動時流速會增加。由伯努利方程可知，流速增加時，壓力能會轉(zhuǎn)換為動能，壓力會降低，所以在流動方向上流體的壓力越來越低。14.熱量的單位是（）A、jB、j/kgC、qD、J正確答案：D答案解析：熱量的單位是焦耳，簡稱“焦”，符號是J。選項A“j”不是熱量的標準單位；選項B“j/kg”是比熱容的單位；選項C“q”不是熱量單位。15.國際單位制中比內(nèi)能的單位是（）A、kg/cm2B、kJ/kgC、kJ/m3D、kJ/K正確答案：B答案解析：比內(nèi)能是單位質(zhì)量物質(zhì)的內(nèi)能，單位是kJ/kg，所以國際單位制中比內(nèi)能的單位是kJ/kg，選項B正確。選項A的kg/cm2不是比內(nèi)能單位；選項C的kJ/m3是比容熱的單位；選項D的kJ/K不是比內(nèi)能單位。16.能量質(zhì)量最高的能量是(____)。A、火無B、功C、熱D、熱能正確答案：B17.對朗肯循環(huán),一定既能提高循環(huán)熱效率又能提高乏汽干度的是(____)。A、采用再熱B、采用回熱C、提高初溫D、提高初壓正確答案：C答案解析：再熱循環(huán)可提高乏汽干度，但不一定能提高循環(huán)熱效率；回熱循環(huán)主要是提高循環(huán)熱效率，對乏汽干度無直接影響；提高初溫既能提高循環(huán)熱效率又能提高乏汽干度；提高初壓能提高循環(huán)熱效率，但會使乏汽干度降低。所以一定既能提高循環(huán)熱效率又能提高乏汽干度的是提高初溫。18.不經(jīng)過汽化，未飽和水不可能變成(____)。A、過熱蒸汽B、臨界狀態(tài)C、濕飽和蒸汽D、飽和水正確答案：C答案解析：未飽和水要變成濕飽和蒸汽，必須先經(jīng)過汽化成為飽和水，再進一步汽化才能變成濕飽和蒸汽，所以不經(jīng)過汽化，未飽和水不可能變成濕飽和蒸汽。19.在兩溫度不同的熱源之間工作的一切可逆循環(huán)，都具有（）的熱效率。A、最大B、相同C、不相同D、最小正確答案：B20.工質(zhì)可逆吸熱后，其熵（）A、降低B、提高C、不變D、不確定正確答案：B答案解析：工質(zhì)可逆吸熱過程中，熱量為正值，根據(jù)熵的計算公式\(\DeltaS=\int\frac{\deltaQ}{T}\)（可逆過程），因為\(\deltaQ>0\)，所以熵變大于零，即熵提高。21.朗肯循環(huán)由(____)個過程組成。A、2B、3C、4D、5正確答案：C答案解析：朗肯循環(huán)由定壓加熱、絕熱膨脹、定壓放熱、絕熱壓縮四個過程組成。所以答案選[C、]。22.水蒸氣的溫熵圖上有(____)個區(qū)。A、3B、4C、2D、1正確答案：A答案解析：水蒸氣的溫熵圖上有三個區(qū)，分別是未飽和水區(qū)、濕飽和蒸汽區(qū)和過熱蒸汽區(qū)。23.u是(____)的符號。A、比焓B、比熱量C、比功D、比內(nèi)能正確答案：D答案解析：u通常表示比內(nèi)能，是單位質(zhì)量工質(zhì)的內(nèi)能。比焓常用h表示；比熱量這種說法不太準確；比功一般用w等表示。24.下列說法正確的是(____)。A、溫度越高，則過熱蒸汽的焓越高B、溫度一定的濕飽和蒸汽，壓力越高，其干度也越高C、熵一定，壓力越低，則水蒸氣的溫度越低D、溫度一定，壓力越低，則過熱蒸汽的焓越高正確答案：D25.再熱循環(huán)的再熱過程發(fā)生在(____)內(nèi)。A、汽輪機B、凝汽器C、回熱器D、再熱器正確答案：D答案解析：再熱循環(huán)是指在朗肯循環(huán)基礎上，把汽輪機高壓缸做過功的蒸汽再引入到鍋爐的再熱器中重新加熱，使蒸汽溫度提高到初溫度后，再送回汽輪機中、低壓缸繼續(xù)做功的循環(huán)。所以再熱過程發(fā)生在再熱器內(nèi)。26.動能與勢能的能量質(zhì)量關系是(____)。A、不確定B、動能高C、相同品質(zhì)D、動能低正確答案：C答案解析：動能與勢能的能量質(zhì)量關系是相同品質(zhì)，動能和勢能都屬于機械能，它們在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，但總體上都反映了物體的能量狀態(tài)，具有相同的品質(zhì)特性。27.卡諾循環(huán)是（）循環(huán)A、單熱源B、無熱源C、雙熱源D、多熱源正確答案：C答案解析：卡諾循環(huán)是由兩個等溫過程和兩個絕熱過程組成的循環(huán)，工作在兩個熱源之間，所以是雙熱源循環(huán)。28.與外界不發(fā)生熱交換的熱力系稱為(____)。A、閉口系B、開口系C、絕熱系D、孤立系正確答案：C答案解析：絕熱系是指與外界不發(fā)生熱交換的熱力系。開口系是有物質(zhì)交換的系統(tǒng)；孤立系是與外界既無物質(zhì)交換也無能量交換的系統(tǒng)；閉口系是無物質(zhì)交換的系統(tǒng)。所以與外界不發(fā)生熱交換的熱力系稱為絕熱系。29.在水定壓產(chǎn)生過程中，在鍋爐工作壓力為(____)時一定會經(jīng)過臨界點。A、大氣壓力B、臨界壓力C、亞臨界壓力D、超臨界壓力正確答案：B答案解析：在水定壓產(chǎn)生過程中，當壓力大于臨界壓力時一定會經(jīng)過臨界點。臨界壓力是水的一個重要參數(shù)，當壓力超過臨界壓力后，水的性質(zhì)會發(fā)生顯著變化，在定壓產(chǎn)生過程中必然會經(jīng)過臨界點。而亞臨界壓力未達到臨界點的界限；超臨界壓力是在經(jīng)過臨界點之后的更高壓力階段；大氣壓力遠低于臨界壓力，與經(jīng)過臨界點無關。30.J/(kg·K)的正確讀法是(____)。A、焦開每千克B、焦每千克開C、焦每千克每開D、焦每開每千克正確答案：C31.以下關于熱力學第二定律的論述正確的是（）A、閉口系的能量不變B、能量不能憑空創(chuàng)造出來C、孤立系的熵可以減少D、孤立系的能量在轉(zhuǎn)換過程中有方向性正確答案：D答案解析：熱力學第二定律表明熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，或者說一切與熱現(xiàn)象有關的宏觀自然過程都是不可逆的，這體現(xiàn)了孤立系的能量在轉(zhuǎn)換過程中有方向性。選項A閉口系能量不變與熱力學第二定律無關；選項B能量不能憑空創(chuàng)造出來是能量守恒定律的內(nèi)容；選項C孤立系的熵永不減少，而不是可以減少。所以正確答案是D。32.閉口系經(jīng)歷一個不可逆絕熱過程后，其熵變化（)A、必定減少B、可能增加、減少或不變C、必定增加D、保持不變正確答案：B33.能與熱能品質(zhì)相同的是（）A、機械能B、功C、動能D、熱正確答案：D34.K是(____)的單位。A、溫度B、焓C、壓力D、體積正確答案：A35.熱力學第二定律僅適用于(____)。A、不同過程的任何途徑B、同一過程的可逆途徑C、同一過程的任何途徑D、同一過程的不可逆途徑正確答案：A36.下列說法正確的是(____)。A、循環(huán)最低溫度一定時，則最高溫度越高，循環(huán)的熱效率越低B、循環(huán)最高溫度一定時，則最低溫度越低，循環(huán)的熱效率越高C、循環(huán)最高溫度與最低溫度都一定時，則循環(huán)的最高熱效率就一定D、循環(huán)最高溫度與最低溫度都一定時，則循環(huán)的熱效率就一定正確答案：C37.對于正向循環(huán)，工質(zhì)在高溫下（），在低溫下（），在T-s圖上循環(huán)按（）方向進行。正確的是（）。A、吸熱、放熱、逆時針B、放熱、吸熱、逆時針C、放熱、吸熱、順時針D、吸熱、放熱、順時針正確答案：D答案解析：對于正向循環(huán)，工質(zhì)在高溫下吸熱，在低溫下放熱，在T-s圖上循環(huán)按順時針方向進行。38.某一過程加入的熱量等于工質(zhì)的焓升，該過程是（）A、等容過程B、等溫過程C、等壓過程D、絕功過程正確答案：C答案解析：焓的定義式為\(H=U+pV\)，對于等壓過程，\(q=\DeltaH\)（加入的熱量等于焓變），即加入的熱量等于工質(zhì)的焓升。等容過程\(q=\DeltaU\)；等溫過程\(\DeltaH=\DeltaU+\Delta(pV)\)，熱量與焓升關系復雜；絕功過程與熱量和焓升沒有直接這樣的關系。所以該過程是等壓過程。39.狀態(tài)參數(shù)的變化量只與()有關A、始態(tài)和終態(tài)B、終態(tài)C、態(tài)能量D、始態(tài)正確答案：A答案解析：狀態(tài)參數(shù)是描述熱力系統(tǒng)狀態(tài)的物理量，其變化量只取決于系統(tǒng)的初始狀態(tài)和最終狀態(tài)，與變化過程無關。40.不能與勢能品質(zhì)相同的是（）A、機械能B、熱能C、動能D、功正確答案：B答案解析：熱能是一種無序的能量形式，與勢能所具有的有序性品質(zhì)不同。勢能是由于物體間的相互作用和相對位置而具有的能量，具有一定的有序性和可轉(zhuǎn)化性等特點。動能是物體由于運動而具有的能量；功是能量轉(zhuǎn)化的量度；機械能包括動能和勢能等，它們在能量品質(zhì)方面有一定的相似性或關聯(lián)性，而熱能與勢能在品質(zhì)上差異較大。二、多選題（共20題，每題1分，共20分）1.單位與能量單位相同的是（）A、比熱量B、功C、內(nèi)能D、焓正確答案：BCD2.其他方面不變時，采用再熱，能使朗肯循環(huán)(____)升高。A、熱效率B、乏汽干度C、平均吸熱溫度D、放熱溫度正確答案：ABC3.下列說法正確的是（）。A、熱力學能是工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)B、熱量是狀態(tài)參數(shù)C、功是途徑的函數(shù)D、熵是途徑的函數(shù)。正確答案：AC4.改變朗肯循環(huán)循環(huán)功是(____)。A、提高初溫B、采用再熱C、降低終壓D、采用回熱正確答案：ABCD5.下列說法正確的是(____)。A、高于飽和溫度的數(shù)值越大，則過熱水蒸氣的溫度越高B、飽和水蒸汽的干度近似為0C、干度的數(shù)值介于0與1之間D、水的汽化過程只能在定壓下進行正確答案：BC6.開口系統(tǒng)與外界可以有()A、功交換B、熱量交換C、物質(zhì)交換D、流動功交換正確答案：ABCD答案解析：開口系統(tǒng)與外界既可以有物質(zhì)交換，比如工質(zhì)的流入流出；也可以有熱量交換，通過系統(tǒng)邊界與外界進行熱傳遞；還可以有功交換，如系統(tǒng)對外做功或外界對系統(tǒng)做功；同時也存在流動功交換，與工質(zhì)的流動有關。所以這四個選項都正確。7.熱不是（）A、流動功B、狀態(tài)參數(shù)C、內(nèi)能D、能量正確答案：ABC8.在關于閉口系熵與混亂程度關系的表述中，正確的是(____)。A、熵越大，混亂度越高B、熵越小，混亂度越低C、熵越大，混亂度越低D、熵越小，混亂度越高正確答案：AB答案解析：熵是系統(tǒng)微觀混亂程度的度量，熵越大，系統(tǒng)內(nèi)部分子熱運動越混亂，混亂度越高；熵越小，系統(tǒng)內(nèi)部分子熱運動越有序，混亂度越低。所以選項A和B的表述是正確的，選項C和D錯誤。9.穩(wěn)定流動能量方程中，有(____)項。A、焓變B、勢能變化C、動能變化D、熱量正確答案：ABCD10.功不是（）A、內(nèi)能B、流動功C、能量D、狀態(tài)參數(shù)正確答案：ABD11.朗肯循環(huán)中鍋爐內(nèi)的工質(zhì)是(____)。A、開口系B、絕熱系C、流動著的D、孤立系正確答案：AC12.朗肯循環(huán)中工質(zhì)在汽輪機內(nèi)發(fā)生是(____)過程。A、等熵B、對外做功C、降壓D、等壓正確答案：ABC13.朗肯循環(huán)包含的能量轉(zhuǎn)化過程有(____)。A、熱能變動能B、勢能變動能C、熱變功D、動能變電能正確答案：ACD14.焓不是(____)。A、流動功B、能量C、內(nèi)能D、狀態(tài)參數(shù)正確答案：ABC15.朗肯循環(huán)是()過程。A、兩熱源循環(huán)B、卡諾循環(huán)C、多熱源循環(huán)D、動力循環(huán)正確答案：CD16.回熱循環(huán)比朗肯循環(huán)增多的設備有(____)。A、再熱器B、給水泵C、回熱加熱器D、鍋爐正確答案：BC答案解析：回熱循環(huán)中，為了從汽輪機不同中間級抽出蒸汽加熱給水，需要增加回熱加熱器；同時，為了將經(jīng)過加熱器加熱后的水輸送到鍋爐，需要增加給水泵。而再熱器是在再熱循環(huán)中才有的設備，回熱循環(huán)和朗肯循環(huán)都有鍋爐。所以回熱循環(huán)比朗肯循環(huán)增多的設備是回熱加熱器和給水泵。17.提高循環(huán)熱效率的基本途徑是(____)。A、提高高溫熱源溫度B、降低高溫熱源溫度C、降低低溫熱源溫度D、提高低溫熱源溫度正確答案：AC18.可逆過程是(____)過程。A、沒有熱變功B、沒有功變熱gC、熱變功D、沒有火用變熱正確答案：BD19.朗肯循環(huán)中工質(zhì)在給水泵內(nèi)發(fā)生(____)過程。A、絕熱B、等熵C、等焓D、等壓正確答案：AB20.下列過程中，過熱蒸汽焓降低的是(____)。A、等壓升溫B、等熵降壓C、等溫等壓D、等溫升壓正確答案：BD三、判斷題（共40題，每題1分，共40分）1.接受功一定導致熱力系的內(nèi)能升高。A、正確B、錯誤正確答案：B2.就目前技術現(xiàn)狀來說，提高朗肯循環(huán)初溫受制于乏汽干度。A、正確B、錯誤正確答案：A3.未飽和水定壓加熱成過熱蒸汽的過程，其間經(jīng)歷的五種典型狀態(tài)中，有三種飽和狀態(tài)。A、正確B、錯誤正確答案：A4.在實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化的過程中，熱力系本身的狀態(tài)可以不發(fā)生變化。A、正確B、錯誤正確答案：B5.對外做功不一定導致熱力系的內(nèi)能升高。A、正確B、錯誤正確答案：A6.熱力系發(fā)生不可逆過程后，是無法恢復到初始狀態(tài)的。A、正確B、錯誤正確答案：B7.朗肯循環(huán)采用回熱的根本目的是提高熱效率。A、正確B、錯誤正確答案：A8.物體具有的動能與位能之和稱為內(nèi)部存儲能。A、正確B、錯誤正確答案：B9.壓縮氣體時一定對其做功A、正確B、錯誤正確答案：A10.可通過等壓降溫的方式將過熱蒸汽變成濕飽和蒸汽。A、正確B、錯誤正確答案：A11.若工質(zhì)吸熱，其熱能一定增加。A、正確B、錯誤正確答案：B12.與外界沒有能量交換時，熱力系的溫度不可能降低。A、正確B、錯誤正確答案：B13.熱力系對吸熱，熱為正值。A、正確B、錯誤正確答案：A14.孤立系的火用不可能升高。A、正確B、錯誤正確答案：A15.絕熱系一定不與外界交換熱量，但不一定不交換能量。A、正確B、錯誤正確答案：A16.工質(zhì)膨脹時，必須對工質(zhì)做功。A、正確B、錯誤正確答案：B17.水蒸汽有三種階段，四種狀態(tài)。A、正確B、錯誤正確答案：B18.勢能的能量質(zhì)量一定低于機械能的。A、正確B、錯誤正確答案：B19.朗肯循環(huán)終壓降低，其乏汽干度不一定升高。A、