工程熱力學(xué)題庫?一、單項選擇題

1.工程熱力學(xué)是研究（）的科學(xué)。A.熱能與機械能相互轉(zhuǎn)換規(guī)律B.熱量傳遞規(guī)律C.工質(zhì)內(nèi)部能量變化規(guī)律D.能量守恒定律

答案：A

解析：工程熱力學(xué)主要研究熱能與機械能之間的相互轉(zhuǎn)換規(guī)律、工質(zhì)的基本熱力性質(zhì)以及各種熱力過程和熱力循環(huán)。熱量傳遞規(guī)律是傳熱學(xué)的研究內(nèi)容；工質(zhì)內(nèi)部能量變化規(guī)律較為寬泛，工程熱力學(xué)更聚焦于與熱功轉(zhuǎn)換相關(guān)的部分；能量守恒定律是工程熱力學(xué)的基本定律之一，但不是其研究的核心內(nèi)容，工程熱力學(xué)重點研究熱能和機械能的轉(zhuǎn)換，所以選A。

2.熱力學(xué)第零定律主要說明了（）。A.能量守恒B.能量品質(zhì)降低C.溫度的定義D.熱力過程的方向性

答案：C

解析：熱力學(xué)第零定律指出，如果兩個熱力學(xué)系統(tǒng)中的每一個都與第三個熱力學(xué)系統(tǒng)處于熱平衡(溫度相同)，則它們彼此也必定處于熱平衡。這就為溫度的定義提供了基礎(chǔ)，所以選C。能量守恒是熱力學(xué)第一定律的內(nèi)容；能量品質(zhì)降低涉及到熵增原理等；熱力過程的方向性是熱力學(xué)第二定律所闡述的，均不符合題意。

3.系統(tǒng)與外界之間既有能量交換又有物質(zhì)交換，這樣的系統(tǒng)稱為（）。A.閉口系統(tǒng)B.開口系統(tǒng)C.絕熱系統(tǒng)D.孤立系統(tǒng)

答案：B

解析：閉口系統(tǒng)與外界只有能量交換沒有物質(zhì)交換；絕熱系統(tǒng)是與外界沒有熱量交換的系統(tǒng)；孤立系統(tǒng)與外界既無能量交換也無物質(zhì)交換；開口系統(tǒng)與外界既有能量交換又有物質(zhì)交換，所以選B。

4.理想氣體的內(nèi)能取決于（）。A.氣體的壓力B.氣體的比體積C.氣體的溫度D.氣體的摩爾數(shù)

答案：C

解析：理想氣體的內(nèi)能是溫度的單值函數(shù)，只取決于氣體的溫度，與壓力、比體積等無關(guān)，所以選C。雖然氣體的摩爾數(shù)會影響內(nèi)能的總量，但內(nèi)能的變化只與溫度變化有關(guān)。

5.工質(zhì)經(jīng)歷一個不可逆循環(huán)后，其熵變（）。A.大于零B.小于零C.等于零D.不確定

答案：C

解析：熵是狀態(tài)參數(shù)，其變化只與初終狀態(tài)有關(guān)。循環(huán)過程初終狀態(tài)相同，所以熵變等于零，不管是可逆循環(huán)還是不可逆循環(huán)，所以選C。

6.下列過程中，屬于可逆過程的是（）。A.摩擦生熱B.氣體自由膨脹C.等溫壓縮氣體D.氣體向真空絕熱膨脹

答案：C

解析：摩擦生熱是不可逆過程，因為有能量耗散；氣體自由膨脹和向真空絕熱膨脹都是不可逆的自發(fā)過程；等溫壓縮氣體如果進行得足夠緩慢，沒有摩擦等耗散效應(yīng)，可以近似看作可逆過程，所以選C。

7.1kg某種理想氣體，溫度升高1K所吸收的熱量稱為（）。A.比熱B.定容比熱C.定壓比熱D.質(zhì)量比熱

答案：A

解析：1kg某種物質(zhì)溫度升高1K所吸收的熱量稱為比熱。定容比熱是在定容過程中1kg物質(zhì)溫度升高1K吸收的熱量；定壓比熱是在定壓過程中1kg物質(zhì)溫度升高1K吸收的熱量；質(zhì)量比熱表述不準(zhǔn)確，所以選A。

8.對于理想氣體，定壓比熱與定容比熱之差等于（）。A.RB.0C.CvD.Cp

答案：A

解析：根據(jù)邁耶公式，對于理想氣體有CpCv=R，所以選A。

9.卡諾循環(huán)的熱效率只與（）有關(guān)。A.高溫?zé)嵩礈囟菳.低溫?zé)嵩礈囟菴.高、低溫?zé)嵩礈囟菵.循環(huán)工質(zhì)

答案：C

解析：卡諾循環(huán)熱效率公式為ηc=1T2/T1，其中T1是高溫?zé)嵩礈囟?，T2是低溫?zé)嵩礈囟?，所以卡諾循環(huán)的熱效率只與高、低溫?zé)嵩礈囟扔嘘P(guān)，選C。

10.實際熱機的熱效率（）卡諾熱機的熱效率。A.大于B.小于C.等于D.不確定

答案：B

解析：卡諾循環(huán)是理想的可逆循環(huán)，具有最高的熱效率。實際熱機由于存在各種不可逆因素，如摩擦、散熱等，其熱效率必然小于卡諾熱機的熱效率，所以選B。

11.水蒸氣的形成過程中，定壓汽化階段（）。A.溫度升高，比體積增大B.溫度不變，比體積增大C.溫度降低，比體積增大D.溫度不變，比體積減小

答案：B

解析：水蒸氣定壓汽化階段是等溫等壓過程，從飽和水變?yōu)楦娠柡驼羝?，比體積不斷增大，溫度保持不變，所以選B。

12.濕蒸汽的干度x的取值范圍是（）。A.0≤x≤1B.0＜x＜1C.x≥1D.x≤0

答案：A

解析：干度x表示濕蒸汽中干飽和蒸汽所占的質(zhì)量比例，當(dāng)全部是飽和水時x=0，全部是干飽和蒸汽時x=1，所以取值范圍是0≤x≤1，選A。

13.朗肯循環(huán)的基本設(shè)備不包括（）。A.鍋爐B.汽輪機C.壓縮機D.凝汽器

答案：C

解析：朗肯循環(huán)的基本設(shè)備包括鍋爐、汽輪機、凝汽器和給水泵。壓縮機一般用于壓縮氣體，不是朗肯循環(huán)的基本設(shè)備，所以選C。

14.提高朗肯循環(huán)熱效率的有效方法是（）。A.提高初溫、初壓，降低終壓B.提高初溫、降低初壓、終壓C.降低初溫、初壓，提高終壓D.降低初溫、提高初壓、終壓

答案：A

解析：提高初溫、初壓可以提高循環(huán)吸熱量，降低終壓可以降低循環(huán)放熱量，從而提高朗肯循環(huán)的熱效率，所以選A。

15.下列屬于不可壓縮流體的是（）。A.空氣B.水C.水蒸氣D.燃氣

答案：B

解析：在工程熱力學(xué)中，通常認為液體是不可壓縮流體，水屬于液體，空氣、水蒸氣、燃氣等氣體在一般情況下可壓縮性較大，所以選B。

16.音速與（）有關(guān)。A.壓力B.比體積C.溫度D.質(zhì)量

答案：C

解析：音速公式為a=√(kRT)，其中k為絕熱指數(shù)，R為氣體常數(shù)，T為溫度，所以音速與溫度有關(guān)，選C。

17.馬赫數(shù)Ma是指（）。A.流速與音速之比B.音速與流速之比C.壓力與流速之比D.流速與壓力之比

答案：A

解析：馬赫數(shù)Ma=c/a，其中c是流速，a是音速，即馬赫數(shù)是流速與音速之比，所以選A。

18.穩(wěn)定流動能量方程的應(yīng)用條件不包括（）。A.穩(wěn)定流動B.流體為理想氣體C.流體進出系統(tǒng)的質(zhì)量流量不變D.系統(tǒng)與外界只有熱量和軸功交換

答案：B

解析：穩(wěn)定流動能量方程的應(yīng)用條件包括穩(wěn)定流動、流體進出系統(tǒng)的質(zhì)量流量不變、系統(tǒng)與外界只有熱量和軸功交換等，不要求流體為理想氣體，所以選B。

19.噴管中氣體流速的增加是由于（）。A.壓力能轉(zhuǎn)化為動能B.動能轉(zhuǎn)化為壓力能C.內(nèi)能轉(zhuǎn)化為動能D.內(nèi)能轉(zhuǎn)化為壓力能

答案：A

解析：在噴管中，氣體壓力降低，壓力能轉(zhuǎn)化為動能，從而使氣體流速增加，所以選A。

20.節(jié)流過程是一個（）。A.等溫過程B.等壓過程C.等焓過程D.絕熱過程

答案：C

解析：節(jié)流過程中，流體流經(jīng)節(jié)流裝置時，壓力降低，流速增加，焓值不變，是一個等焓過程，所以選C。節(jié)流過程一般不是等溫、等壓和絕熱過程。

21.下列哪種現(xiàn)象不屬于自發(fā)過程（）。A.熱量從高溫物體傳向低溫物體B.氣體從高壓向低壓膨脹C.水從高處流向低處D.水泵將水從低處抽到高處

答案：D

解析：熱量從高溫物體傳向低溫物體、氣體從高壓向低壓膨脹、水從高處流向低處都是自發(fā)進行的過程，而水泵將水從低處抽到高處需要外界提供能量，不是自發(fā)過程，所以選D。

22.熵增加原理表明（）。A.孤立系統(tǒng)的熵永遠不會減少B.任何過程熵都增加C.可逆過程熵不變D.不可逆過程熵減少

答案：A

解析：熵增加原理指出，孤立系統(tǒng)的熵永遠不會減少，對于可逆過程，孤立系統(tǒng)熵不變，對于不可逆過程，孤立系統(tǒng)熵增加，所以選A。

23.下列參數(shù)中，屬于強度參數(shù)的是（）。A.壓力B.體積C.內(nèi)能D.焓

答案：A

解析：強度參數(shù)不具有可加性，與系統(tǒng)質(zhì)量無關(guān)，壓力屬于強度參數(shù)；體積、內(nèi)能、焓都與系統(tǒng)質(zhì)量有關(guān)，是廣延參數(shù)，所以選A。

24.氣體常數(shù)R與（）有關(guān)。A.氣體種類B.氣體狀態(tài)C.氣體質(zhì)量D.氣體體積

答案：A

解析：氣體常數(shù)R是與氣體種類有關(guān)的特性常數(shù)，與氣體狀態(tài)、質(zhì)量、體積等無關(guān)，所以選A。

25.對于一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)溫度不變時，壓力與比體積成（）。A.正比B.反比C.二次函數(shù)關(guān)系D.無關(guān)

答案：B

解析：根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程pV=mRT，當(dāng)溫度不變時，壓力與比體積成反比，所以選B。

26.多變指數(shù)n=0的過程是（）。A.定壓過程B.定容過程C.定溫過程D.絕熱過程

答案：A

解析：多變過程方程pV^n=C，當(dāng)n=0時，p=C，是定壓過程，所以選A。

27.多變指數(shù)n=1的過程是（）。A.定壓過程B.定容過程C.定溫過程D.絕熱過程

答案：C

解析：當(dāng)n=1時，pV=C，是定溫過程，所以選C。

28.多變指數(shù)n=k（絕熱指數(shù)）的過程是（）。A.定壓過程B.定容過程C.定溫過程D.絕熱過程

答案：D

解析：對于絕熱過程，pV^k=C，所以多變指數(shù)n=k時是絕熱過程，選D。

29.熱泵循環(huán)的工作目的是（）。A.將熱量從低溫物體傳向高溫物體B.將熱量從高溫物體傳向低溫物體C.獲得機械功D.消耗機械功

答案：A

解析：熱泵循環(huán)的工作目的是消耗一定的機械能或熱能，將熱量從低溫物體傳向高溫物體，所以選A。

30.制冷循環(huán)的工作目的是（）。A.將熱量從低溫物體傳向高溫物體B.將熱量從高溫物體傳向低溫物體C.獲得機械功D.消耗機械功

答案：B

解析：制冷循環(huán)是通過消耗電能等將熱量從低溫物體傳向高溫物體（通過冷凝器向環(huán)境散熱），實現(xiàn)制冷目的，所以選B。

二、多項選擇題

1.工程熱力學(xué)的基本定律包括（）。A.熱力學(xué)第零定律B.熱力學(xué)第一定律C.熱力學(xué)第二定律D.熱力學(xué)第三定律

答案：ABCD

解析：工程熱力學(xué)的基本定律包括熱力學(xué)第零定律、第一定律、第二定律和第三定律。熱力學(xué)第零定律為溫度的定義提供了基礎(chǔ)；第一定律闡述了能量守恒與轉(zhuǎn)換原理；第二定律說明了熱力過程的方向性；第三定律給出了絕對零度時純物質(zhì)完美晶體的熵值為零等內(nèi)容，所以選ABCD。

2.下列哪些是狀態(tài)參數(shù)（）。A.壓力B.溫度C.比體積D.內(nèi)能

答案：ABCD

解析：壓力、溫度、比體積、內(nèi)能等都是描述系統(tǒng)狀態(tài)的物理量，稱為狀態(tài)參數(shù)。狀態(tài)參數(shù)的變化只與初終狀態(tài)有關(guān)，與過程無關(guān)，所以選ABCD。

3.理想氣體的基本假設(shè)包括（）。A.分子不占體積B.分子間無相互作用力C.分子是彈性的D.分子運動服從經(jīng)典力學(xué)

答案：ABC

解析：理想氣體的基本假設(shè)包括分子不占體積、分子間無相互作用力、分子是彈性的。理想氣體分子運動服從統(tǒng)計規(guī)律，在經(jīng)典力學(xué)適用范圍內(nèi)可認為其運動規(guī)律符合相關(guān)力學(xué)原理，但這不是理想氣體的基本假設(shè)，所以選ABC。

4.影響熱機熱效率的因素有（）。A.高溫?zé)嵩礈囟菳.低溫?zé)嵩礈囟菴.工質(zhì)性質(zhì)D.循環(huán)形式

答案：ABCD

解析：高溫?zé)嵩礈囟仍礁摺⒌蜏責(zé)嵩礈囟仍降?，熱機熱效率越高；不同工質(zhì)的熱力性質(zhì)不同，對熱效率有影響；不同的循環(huán)形式，其熱效率也不同，所以選ABCD。

5.水蒸氣的定壓形成過程包括（）。A.未飽和水預(yù)熱階段B.飽和水汽化階段C.過熱蒸汽加熱階段D.過冷水冷卻階段

答案：ABC

解析：水蒸氣的定壓形成過程包括未飽和水預(yù)熱階段、飽和水汽化階段和過熱蒸汽加熱階段，不包括過冷水冷卻階段，所以選ABC。

6.朗肯循環(huán)提高熱效率的途徑有（）。A.提高初溫B.提高初壓C.降低終壓D.采用回?zé)嵫h(huán)

答案：ABCD

解析：提高初溫、初壓可以提高循環(huán)吸熱量，降低終壓可以降低循環(huán)放熱量，采用回?zé)嵫h(huán)可以減少冷源損失，這些都可以提高朗肯循環(huán)的熱效率，所以選ABCD。

7.下列哪些過程是不可逆過程（）。A.摩擦生熱B.氣體自由膨脹C.有限溫差傳熱D.準(zhǔn)靜態(tài)壓縮

答案：ABC

解析：摩擦生熱有能量耗散，是不可逆的；氣體自由膨脹是自發(fā)的不可逆過程；有限溫差傳熱存在傳熱溫差，是不可逆的；準(zhǔn)靜態(tài)壓縮過程進行得足夠緩慢，可近似看作可逆過程，所以選ABC。

8.穩(wěn)定流動能量方程可應(yīng)用于（）。A.汽輪機B.水泵C.換熱器D.鍋爐

答案：