工程熱力學試題及答案

一、單項選擇題（每題2分，共10題）1.系統的下列狀態參數中為廣延量的是（）A.溫度B.壓力C.比體積D.內能2.準靜態過程中，系統經歷的所有狀態都接近（）A.初態B.終態C.平衡態D.非平衡態3.理想氣體內能的變化只取決于（）A.壓力變化B.體積變化C.溫度變化D.熵變化4.下列哪個過程是可逆過程（）A.有摩擦的絕熱壓縮B.等溫不可逆膨脹C.無摩擦的準靜態過程D.自由膨脹5.卡諾循環由幾個過程組成（）A.2個B.3個C.4個D.5個6.工質經過一個循環，其熵的變化（）A.大于0B.小于0C.等于0D.不確定7.絕熱過程中，理想氣體的（）不變A.焓B.熵C.壓力D.比體積8.開口系與外界有（）交換A.熱量B.功C.物質D.以上都是9.理想氣體的比熱比γ等于（）A.cp/cvB.cv/cpC.cp+cvD.cp-cv10.提高朗肯循環熱效率的方法不包括（）A.提高初溫B.提高初壓C.降低背壓D.增加乏汽濕度二、多項選擇題（每題2分，共10題）1.下列屬于狀態參數的有（）A.焓B.功C.熵D.熱量2.理想氣體的基本熱力過程有（）A.定容過程B.定壓過程C.定溫過程D.絕熱過程3.影響熱機效率的因素有（）A.高溫熱源溫度B.低溫熱源溫度C.工質性質D.循環過程4.不可逆因素包括（）A.摩擦B.溫差傳熱C.自由膨脹D.無摩擦的準靜態過程5.熵增原理適用的系統有（）A.孤立系統B.絕熱系統C.閉口系統D.開口系統6.水蒸氣的狀態參數有（）A.壓力B.溫度C.比體積D.干度7.常見的動力循環有（）A.朗肯循環B.卡諾循環C.布雷頓循環D.奧托循環8.提高蒸汽動力循環效率的途徑有（）A.再熱循環B.回熱循環C.降低蒸汽初溫D.提高蒸汽初壓9.氣體的比熱與（）有關A.氣體種類B.過程C.溫度D.壓力10.下列哪些屬于能量的形式（）A.內能B.動能C.勢能D.熱量三、判斷題（每題2分，共10題）1.功和熱量都是過程量。（）2.平衡態是指系統內各部分的壓力和溫度都相等的狀態。（）3.理想氣體的比體積與壓力成反比，與溫度成正比。（）4.絕熱過程一定是定熵過程。（）5.卡諾循環的熱效率只取決于高溫熱源和低溫熱源的溫度。（）6.任何情況下，熵總是增加的。（）7.水蒸氣定壓汽化過程中，溫度不變。（）8.提高蒸汽初壓能提高朗肯循環的熱效率。（）9.理想氣體的內能是溫度的單值函數。（）10.不可逆過程的熵變一定大于可逆過程的熵變。（）四、簡答題（每題5分，共4題）1.簡述狀態參數的特點。答案：狀態參數是狀態的單值函數，其變化量只取決于初終狀態，與過程無關；不同狀態對應不同參數值，參數間存在一定關系，可確定系統狀態。2.簡述卡諾定理的內容。答案：在相同高溫熱源和相同低溫熱源之間工作的一切可逆熱機，其熱效率都相等，與工質性質無關；在相同高溫熱源和相同低溫熱源之間工作的不可逆熱機，其熱效率必小于可逆熱機的熱效率。3.簡述熵的物理意義。答案：熵是描述系統無序程度的狀態參數。熵值越大，系統無序程度越高；熵變反映過程方向性，孤立系統熵增表示過程不可逆，熵不變為可逆過程。4.簡述回熱循環提高熱效率的原理。答案：回熱循環利用汽輪機抽汽加熱鍋爐給水，減少了工質向低溫熱源的放熱量，同時提高了進入鍋爐的水溫，使平均吸熱溫度提高，根據熱效率公式，從而提高了循環熱效率。五、討論題（每題5分，共4題）1.討論絕熱過程與定熵過程的區別與聯系。答案：聯系：可逆絕熱過程是定熵過程。區別：絕熱過程僅與外界無熱量交換，可能因不可逆因素（如摩擦）導致熵增；而定熵過程熵不變，一定是可逆的絕熱過程。不可逆絕熱過程熵增大，不是定熵過程。2.討論提高熱機效率的方法及實際應用中的限制。答案：方法有提高高溫熱源溫度、降低低溫熱源溫度、優化循環過程等。實際中，提高高溫熱源溫度受材料耐熱性限制；降低低溫熱源溫度受環境溫度制約；優化循環過程則面臨設備復雜、成本增加等問題。3.討論水蒸氣定壓發生過程各階段的特點。答案：分為未飽和水預熱、飽和水汽化、過熱蒸汽升溫三個階段。未飽和水預熱階段溫度升高；飽和水汽化階段溫度不變，汽水共存；過熱蒸汽升溫階段溫度隨吸熱繼續升高，比體積增大，壓力不變。4.討論理想氣體假設在工程熱力學中的意義和局限性。答案：意義：使復雜問題簡化，便于理論分析和計算，建立基本理論和公式。局限性：實際氣體與理想氣體有偏差，在高壓、低溫等條件下，理想氣體假設不再適用，需用更復雜模型修正。答案一、單項選擇題1.D2.C3.C4.C5.C6.C7.B8.C9.A10.D二、多項選擇題1.AC2.ABCD3.ABD4.