中级热工考试高频题目及答案解析

中级热工考试高频题目及答案解析

一、单选题（每题1分，共15分）

1.燃料燃烧过程中，化学能主要转化为（）（1分）A.动能B.热能C.电能D.光能【答案】B【解析】燃料燃烧过程中，化学能主要转化为热能

2.水的比热容约为（）（1分）A.

1.0J/kg·℃B.4180J/kg·℃C.5000J/kg·℃D.1000J/kg·℃【答案】B【解析】水的比热容约为4180J/kg·℃

3.热力学第一定律的表达式为（）（1分）A.ΔU=Q-WB.ΔU=Q+WC.ΔH=Q-WD.ΔH=Q+W【答案】A【解析】热力学第一定律的表达式为ΔU=Q-W

4.以下哪个过程是可逆过程（）（1分）A.自由膨胀B.等温压缩C.绝热膨胀D.等压加热【答案】B【解析】等温压缩是可逆过程

5.理想气体的状态方程为（）（1分）A.PV=nRTB.PV=nR/TC.PV=nRT/TD.PV=nR·T【答案】A【解析】理想气体的状态方程为PV=nRT

6.热机效率最高的理想循环是（）（1分）A.卡诺循环B.奥托循环C.狄塞尔循环D.斯特林循环【答案】A【解析】热机效率最高的理想循环是卡诺循环

7.水的汽化潜热约为（）（1分）A.2260kJ/kgB.4180kJ/kgC.334kJ/kgD.860kJ/kg【答案】A【解析】水的汽化潜热约为2260kJ/kg

8.燃气轮机的主要组成部分不包括（）（1分）A.压缩机B.燃烧室C.涡轮D.发电机【答案】D【解析】燃气轮机的主要组成部分包括压缩机、燃烧室和涡轮

9.热传递的三种基本方式是（）（1分）A.传导、对流、辐射B.传导、对流、蒸发C.传导、蒸发、辐射D.对流、辐射、蒸发【答案】A【解析】热传递的三种基本方式是传导、对流、辐射

10.燃料的热值是指（）（1分）A.1kg燃料完全燃烧放出的热量B.1kg燃料不完全燃烧放出的热量C.1m³燃料完全燃烧放出的热量D.1m³燃料不完全燃烧放出的热量【答案】A【解析】燃料的热值是指1kg燃料完全燃烧放出的热量

11.热力学第二定律的克劳修斯表述为（）（1分）A.热量不能自动从低温物体传到高温物体B.热量可以从高温物体传到低温物体C.热量可以从低温物体传到高温物体D.热量可以从高温物体传到低温物体而不产生其他影响【答案】A【解析】热力学第二定律的克劳修斯表述为热量不能自动从低温物体传到高温物体

12.燃气轮机的循环效率主要取决于（）（1分）A.燃烧温度B.压缩比C.膨胀比D.以上都是【答案】D【解析】燃气轮机的循环效率主要取决于燃烧温度、压缩比和膨胀比

13.以下哪个不是可再生能源（）（1分）A.太阳能B.风能C.水能D.煤炭【答案】D【解析】煤炭不是可再生能源

14.热力学温标与摄氏温标的关系为（）（1分）A.T=t+273B.T=t-273C.T=2t+273D.T=t/273【答案】A【解析】热力学温标与摄氏温标的关系为T=t+

27315.燃气轮机的热力学循环主要是（）（1分）A.卡诺循环B.奥托循环C.狄塞尔循环D.布雷顿循环【答案】D【解析】燃气轮机的热力学循环主要是布雷顿循环

二、多选题（每题2分，共10分）

1.燃料燃烧过程中，哪些能量形式会发生变化（）（2分）A.化学能B.热能C.动能D.电能E.光能【答案】A、B、E【解析】燃料燃烧过程中，化学能会转化为热能和光能

2.热力学第一定律的适用范围包括（）（2分）A.绝热过程B.等温过程C.等压过程D.等体过程E.不可逆过程【答案】A、B、C、D、E【解析】热力学第一定律适用于各种过程，包括绝热、等温、等压、等体和不可逆过程

3.理想气体的状态方程在哪些条件下成立（）（2分）A.高温B.低压C.低温D.高压E.常温常压【答案】A、B、E【解析】理想气体的状态方程在高温、低压和常温常压条件下成立

4.热机效率高的条件包括（）（2分）A.高温热源B.低温冷源C.低压缩比D.高膨胀比E.低燃烧温度【答案】A、B、D【解析】热机效率高的条件包括高温热源、低温冷源和高膨胀比

5.燃气轮机的组成部分包括（）（2分）A.压缩机B.燃烧室C.涡轮D.发电机E.冷却器【答案】A、B、C【解析】燃气轮机的组成部分包括压缩机、燃烧室和涡轮

三、填空题（每题2分，共10分）

1.燃料的热值单位通常是______（2分）【答案】kJ/kg

2.热力学第一定律的数学表达式为______（2分）【答案】ΔU=Q-W

3.理想气体的状态方程为______（2分）【答案】PV=nRT

4.热机效率的计算公式为______（2分）【答案】η=W/Q_H

5.燃气轮机的循环效率主要取决于______、______和______（2分）【答案】燃烧温度、压缩比、膨胀比

四、判断题（每题1分，共5分）

1.热力学第二定律表明热量可以从低温物体传到高温物体（）（1分）【答案】（×）【解析】热量不能自动从低温物体传到高温物体

2.理想气体的内能只与温度有关（）（1分）【答案】（√）【解析】理想气体的内能只与温度有关

3.燃料燃烧过程中，化学能主要转化为热能（）（1分）【答案】（√）【解析】燃料燃烧过程中，化学能主要转化为热能

4.热机效率可以超过100%（）（1分）【答案】（×）【解析】热机效率不可能超过100%

5.热力学第一定律适用于所有过程（）（1分）【答案】（√）【解析】热力学第一定律适用于所有过程

五、简答题（每题3分，共6分）

1.简述热力学第一定律的物理意义（3分）【答案】热力学第一定律的物理意义是能量守恒定律在热力学中的体现，即能量可以从一种形式转化为另一种形式，但总量保持不变

2.简述燃气轮机的工作原理（3分）【答案】燃气轮机的工作原理是空气被压缩机压缩后进入燃烧室燃烧，产生高温高压的燃气，燃气推动涡轮旋转，涡轮带动发电机发电

六、分析题（每题5分，共10分）

1.分析影响燃气轮机效率的因素有哪些（5分）【答案】影响燃气轮机效率的因素包括

（1）燃烧温度燃烧温度越高，效率越高

（2）压缩比压缩比越高，效率越高

（3）膨胀比膨胀比越高，效率越高

（4）热损失热损失越小，效率越高

（5）机械损失机械损失越小，效率越高

2.分析热力学第二定律在工程中的应用（5分）【答案】热力学第二定律在工程中的应用包括

（1）热机设计根据热力学第二定律，设计热机时需要考虑高温热源和低温冷源，以提高效率

（2）制冷机设计根据热力学第二定律，设计制冷机时需要考虑高温热源和低温冷源，以提高制冷效果

（3）能量转换根据热力学第二定律，能量转换过程中需要考虑不可逆性，以提高能量利用效率

七、综合应用题（每题10分，共20分）

1.某燃气轮机的工作参数如下燃烧温度为1500℃，环境温度为300℃，压缩比为8，膨胀比为10求该燃气轮机的理论效率（10分）【答案】理论效率的计算公式为η=1-T_C/T_H其中，T_H为高温热源温度，T_C为低温冷源温度T_H=1500+273=1773KT_C=300+273=573Kη=1-573/1773=

0.675=

67.5%

2.某燃气轮机的实际效率为60%，输入功率为1000kW求该燃气轮机的输出功率和热效率（10分）【答案】实际效率的计算公式为η=W/Q_H其中，W为输出功率，Q_H为输入热量W=η×Q_HQ_H=P_in=1000kWη=

0.6W=

0.6×1000kW=600kW热效率的计算公式为η_th=η×η_carnotη_carnot为卡诺效率，计算公式为η_carnot=1-T_C/T_H假设T_H为高温热源温度，T_C为低温冷源温度T_H=1500+273=1773KT_C=300+273=573Kη_carnot=1-573/1773=

0.675=

67.5%η_th=

0.6×

0.675=

0.405=

40.5%

八、标准答案

一、单选题

1.B

2.B

3.A

4.B

5.A

6.A

7.A

8.D

9.A

10.A

11.A

12.D

13.D

14.A

15.D

二、多选题

1.A、B、E

2.A、B、C、D、E

3.A、B、E

4.A、B、D

5.A、B、C

三、填空题

1.kJ/kg

2.ΔU=Q-W

3.PV=nRT

4.η=W/Q_H

5.燃烧温度、压缩比、膨胀比

四、判断题

1.（×）

2.（√）

3.（√）

4.（×）

5.（√）

五、简答题

1.热力学第一定律的物理意义是能量守恒定律在热力学中的体现，即能量可以从一种形式转化为另一种形式，但总量保持不变

2.燃气轮机的工作原理是空气被压缩机压缩后进入燃烧室燃烧，产生高温高压的燃气，燃气推动涡轮旋转，涡轮带动发电机发电

六、分析题

1.影响燃气轮机效率的因素包括燃烧温度、压缩比、膨胀比、热损失、机械损失

2.热力学第二定律在工程中的应用包括热机设计、制冷机设计、能量转换

七、综合应用题

1.理论效率为

67.5%

2.输出功率为600kW，热效率为

40.5%。