電廠熱工面試試題及答案姓名：____________________

一、選擇題（每題[2]分，共[20]分）

1.電廠熱工專業中，熱力學第一定律的基本公式是：

A.ΔE=Q-W

B.ΔE=Q+W

C.ΔE=Q-W+W

D.ΔE=Q-W-W

2.在電廠熱工系統中，下列哪個參數表示單位質量工質在壓力和溫度不變時吸收的熱量？

A.焓

B.比熱容

C.內能

D.溫度

3.下列哪種設備用于測量蒸汽壓力？

A.溫度計

B.壓力表

C.渦輪

D.汽輪機

4.在熱力循環中，熱效率最高的循環是：

A.卡諾循環

B.瑞利循環

C.奧托循環

D.熱機循環

5.電廠中，下列哪種設備用于將熱能轉化為機械能？

A.汽輪機

B.燃燒器

C.汽包

D.鍋爐

6.在電廠熱工系統中，下列哪個參數表示單位質量工質在壓力和溫度不變時吸收的熱量？

A.焓

B.比熱容

C.內能

D.溫度

7.電廠中，下列哪種設備用于測量蒸汽壓力？

A.溫度計

B.壓力表

C.渦輪

D.汽輪機

8.在熱力循環中，熱效率最高的循環是：

A.卡諾循環

B.瑞利循環

C.奧托循環

D.熱機循環

9.電廠中，下列哪種設備用于將熱能轉化為機械能？

A.汽輪機

B.燃燒器

C.汽包

D.鍋爐

10.電廠熱工系統中，下列哪個參數表示單位質量工質在壓力和溫度不變時吸收的熱量？

A.焓

B.比熱容

C.內能

D.溫度

二、填空題（每題[2]分，共[20]分）

1.電廠熱工專業中，熱力學第一定律的基本公式是__________。

2.在電廠熱工系統中，下列哪個參數表示單位質量工質在壓力和溫度不變時吸收的熱量，其符號為__________。

3.電廠中，下列哪種設備用于測量蒸汽壓力，其符號為__________。

4.在熱力循環中，熱效率最高的循環是__________循環。

5.電廠中，下列哪種設備用于將熱能轉化為機械能，其名稱為__________。

6.電廠熱工系統中，下列哪個參數表示單位質量工質在壓力和溫度不變時吸收的熱量，其單位為__________。

7.電廠中，下列哪種設備用于測量蒸汽壓力，其單位為__________。

8.在熱力循環中，熱效率最高的循環是__________循環。

9.電廠中，下列哪種設備用于將熱能轉化為機械能，其單位為__________。

10.電廠熱工系統中，下列哪個參數表示單位質量工質在壓力和溫度不變時吸收的熱量，其單位為__________。

三、簡答題（每題[5]分，共[25]分）

1.簡述熱力學第一定律的基本內容。

2.簡述熱力學第二定律的基本內容。

3.簡述熱力學循環的概念及其在電廠熱工中的應用。

4.簡述電廠熱工系統中常見的測量儀表及其作用。

5.簡述電廠熱工系統中常見的設備及其功能。

四、計算題（每題[10]分，共[30]分）

1.已知某電廠鍋爐進口處蒸汽的壓力為10MPa，溫度為500℃，比焓為3000kJ/kg，出口處蒸汽的壓力為2MPa，比焓為2800kJ/kg。求：

（1）蒸汽在鍋爐內的熱量傳遞；

（2）蒸汽在鍋爐內的做功。

2.一臺汽輪機的熱效率為40%，蒸汽的初始壓力為15MPa，溫度為500℃，比焓為3000kJ/kg，最終壓力為0.5MPa，比焓為2800kJ/kg。求：

（1）汽輪機的輸入熱量；

（2）汽輪機的輸出功率。

3.某熱力系統中，熱源溫度為100℃，冷源溫度為20℃，熱源提供的熱量為1000kW。求：

（1）系統的熱效率；

（2）冷源吸收的熱量。

五、論述題（每題[15]分，共[45]分）

1.論述電廠熱工系統中鍋爐的工作原理及其對熱效率的影響。

2.論述汽輪機在電廠熱工系統中的作用及其運行特點。

3.論述電廠熱工系統中熱力循環的類型及其對熱效率的影響。

4.論述電廠熱工系統中常見的節能措施及其應用效果。

5.論述電廠熱工系統中安全運行的重要性及其保障措施。

六、應用題（每題[10]分，共[30]分）

1.設某電廠鍋爐的效率為85%，燃料的熱值為35MJ/kg，鍋爐的負荷為200t/h。求：

（1）鍋爐的輸入熱量；

（2）鍋爐的輸出熱量；

（3）鍋爐的排煙熱損失。

2.一臺汽輪機的功率為100MW，蒸汽的初壓力為15MPa，溫度為500℃，最終壓力為0.5MPa，比焓為2800kJ/kg。求：

（1）汽輪機的輸入熱量；

（2）汽輪機的輸出功率；

（3）汽輪機的熱效率。

3.某熱力系統的熱源溫度為100℃，冷源溫度為20℃，熱源提供的熱量為1000kW，熱效率為30%。求：

（1）冷源吸收的熱量；

（2）系統的總熱量傳遞；

（3）系統的熱效率。

試卷答案如下：

一、選擇題答案及解析思路：

1.A.ΔE=Q-W

解析思路：根據熱力學第一定律，系統的內能變化等于系統吸收的熱量減去系統對外做的功。

2.B.比熱容

解析思路：比熱容是指單位質量物質溫度升高1攝氏度所吸收的熱量。

3.B.壓力表

解析思路：壓力表是用于測量壓力的儀表。

4.A.卡諾循環

解析思路：卡諾循環是理想的熱機循環，其熱效率最高。

5.A.汽輪機

解析思路：汽輪機是將熱能轉化為機械能的設備。

6.B.比熱容

解析思路：比熱容是指單位質量物質溫度升高1攝氏度所吸收的熱量。

7.B.壓力表

解析思路：壓力表是用于測量壓力的儀表。

8.A.卡諾循環

解析思路：卡諾循環是理想的熱機循環，其熱效率最高。

9.A.汽輪機

解析思路：汽輪機是將熱能轉化為機械能的設備。

10.B.比熱容

解析思路：比熱容是指單位質量物質溫度升高1攝氏度所吸收的熱量。

二、填空題答案及解析思路：

1.ΔE=Q-W

解析思路：根據熱力學第一定律，系統的內能變化等于系統吸收的熱量減去系統對外做的功。

2.比熱容

解析思路：比熱容是指單位質量物質溫度升高1攝氏度所吸收的熱量。

3.壓力表

解析思路：壓力表是用于測量壓力的儀表。

4.卡諾循環

解析思路：卡諾循環是理想的熱機循環，其熱效率最高。

5.汽輪機

解析思路：汽輪機是將熱能轉化為機械能的設備。

6.kJ/kg·K

解析思路：比熱容的單位是焦耳每千克每開爾文。

7.Pa

解析思路：壓力的單位是帕斯卡。

8.卡諾循環

解析思路：卡諾循環是理想的熱機循環，其熱效率最高。

9.kW

解析思路：功率的單位是千瓦。

10.kJ/kg·K

解析思路：比熱容的單位是焦耳每千克每開爾文。

三、簡答題答案及解析思路：

1.熱力學第一定律的基本內容是能量守恒定律，即系統的內能變化等于系統吸收的熱量減去系統對外做的功。

解析思路：回顧熱力學第一定律的定義和公式。

2.熱力學第二定律的基本內容是熵增原理，即在一個封閉系統中，總熵不會減少，即熵總是趨向于增加。

解析思路：回顧熱力學第二定律的定義和熵的概念。

3.熱力學循環是指將熱能轉化為機械能的過程，包括卡諾循環、奧托循環、瑞利循環等，它們在電廠熱工中用于提高熱效率。

解析思路：列舉常見的熱力學循環并說明其在電廠熱工中的應用。

4.電廠熱工系統中常見的測量儀表有溫度計、壓力表、流量計等，它們用于測量系統的溫度、壓力和流量等參數。

解析思路：列舉常見的測量儀表并說明其作用。

5.電廠熱工系統中常見的設備有鍋爐、汽輪機、發電機等，它們分別用于產生蒸汽、轉換熱能為機械能和發電。

解析思路：列舉常見的設備并說明其功能。

四、計算題答案及解析思路：

1.蒸汽在鍋爐內的熱量傳遞為：

Q=h2-h1=2800kJ/kg-3000kJ/kg=-200kJ/kg

蒸汽在鍋爐內的做功為：

W=h1-h2=3000kJ/kg-2800kJ/kg=200kJ/kg

解析思路：利用比焓差計算熱量傳遞和做功。

2.汽輪機的輸入熱量為：

Q=W/η=(P1V1-P2V2)/η=(15MPa*V1-0.5MPa*V2)/0.4

汽輪機的輸出功率為：

P=W/t=(P1V1-P2V2)/t=(15MPa*V1-0.5MPa*V2)/t

解析思路：利用熱效率公式和理想氣體狀態方程計算輸入熱量和輸出功率。

3.系統的熱效率為：

η=Q/Q'=1000kW/1000kW=1

冷源吸收的熱量為：

Q'=Q/η=1000kW/1=1000kW

解析思路：利用熱效率公式計算熱效率和冷源吸收的熱量。

五、論述題答案及解析思路：

1.鍋爐的工作原理是通過燃料燃燒產生高溫高壓的蒸汽，蒸汽通過管道輸送到汽輪機，推動汽輪機旋轉，從而將熱能轉化為機械能。鍋爐的熱效率受燃料質量、燃燒效率、傳熱效率等因素影響。

解析思路：描述鍋爐的工作原理并分析影響熱效率的因素。

2.汽輪機在電廠熱工系統中的作用是將蒸汽的熱能轉化為機械能，推動發電機旋轉，從而產生電能。汽輪機的運行特點包括高溫高壓、高速旋轉、高效率等。

解析思路：描述汽輪機的作用和運行特點。

3.熱力循環的類型包括卡諾循環、奧托循環、瑞利循環等，它們通過不同的工作過程和熱效率來提高熱機的效率。卡諾循環是理想的熱機循環，其熱效率最高。

解析思路：列舉常見的熱力循環并說明其對熱效率的影響。

4.電廠熱工系統中的節能措施包括提高燃料燃燒效率、優化熱力循環、減少熱損失等。這些措施可以降低能耗，提高熱效率。

解析思路：列舉常見的節能措施并說明其應用效果。

5.電廠熱工系統的安全運行對于保障電力供應和人員安全至關重要。安全運行的保障措施包括設備定期檢查、操作規程遵守、應急預案制定等。

解析思路：說明安全運行的重要性并列舉保障措施。

六、應用題答案及解析思路：

1.鍋爐的輸入熱量為：

Q=m*q=200t/h*35MJ/kg=7000MJ/h

鍋爐的輸出熱量為：

Q'=Q*η=7000MJ/h*0.85=5950MJ/h

鍋爐的排煙熱損失為：

Q_loss=Q-Q'=7000MJ/h-5950MJ/h=1050MJ/h

解析思路：利用燃料的熱值和鍋爐效率計算輸入熱量、輸出熱量和排煙熱損失。

2.汽輪機的輸入熱量為：

Q=W/η=(P1V1-P2V2)/0.4

汽輪機的輸出功率為：

P=W/t=(P1V1-P2V2)