《工程热力学与传热学》试题及答案.docx

《工程热力学与传热学》试题及答案

一、选择题（每题3分，共30分）

1.工质经过一个不可逆循环后，其熵的变化量（）

A.大于零B.小于零C.等于零D.无法确定

答案：C

详细解答：熵是状态参数，只与工质的初终状态有关，与过程是否可逆无关。经过一个循环，工质回到初始状态，初终状态相同，所以熵的变化量等于零。

2.热量传递的基本方式有（）

A.导热、对流、辐射B.导热、对流换热、辐射换热

C.导热、对流、传热过程D.导热、对流换热、传热过程

答案：A

详细解答：热量传递的基本方式有三种，即导热（依靠分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而进行的热量传递过程）、对流（流体各部分之间发生相对位移所引起的热量传递过程）和辐射（物体通过电磁波来传递能量的方式）。

3.下列参数中，（）是状态参数。

A.热量B.功C.温度D.热效率

答案：C

详细解答：状态参数是描述工质状态的物理量，只取决于工质的状态，与达到该状态的路径无关。温度是状态参数，而热量和功是过程量，热效率是衡量热功转换效果的指标，不是状态参数。

4.理想气体的内能是（）的单值函数。

A.温度B.压力C.比容D.熵

答案：A

详细解答：对于理想气体，其内能只与温度有关，是温度的单值函数，这是由理想气体的分子模型和能量统计理论推导得出的。

5.已知一导热平壁的两侧温度分别为\(t_1\)和\(t_2\)（\(t_1t_2\)），壁厚为\(\delta\)，导热系数为\(\lambda\)，则通过该平壁的导热热流密度\(q\)为（）

A.\(q=\lambda\frac{t_1t_2}{\delta}\)B.\(q=\frac{\delta}{\lambda(t_1t_2)}\)C.\(q=\frac{\lambda\delta}{t_1t_2}\)D.\(q=\frac{t_1t_2}{\lambda\delta}\)

答案：A

详细解答：根据傅里叶定律，对于平壁导热，热流密度\(q\)与温度差成正比，与壁厚成反比，比例系数为导热系数\(\lambda\)，即\(q=\lambda\frac{t_1t_2}{\delta}\)。

6.卡诺循环的热效率仅与（）有关。

A.高温热源温度B.低温热源温度

C.高温热源和低温热源温度D.工质性质

答案：C

详细解答：卡诺循环的热效率公式为\(\eta_{c}=1\frac{T_2}{T_1}\)，其中\(T_1\)为高温热源温度，\(T_2\)为低温热源温度，所以卡诺循环的热效率仅与高温热源和低温热源温度有关，与工质性质无关。

7.下列哪种情况可以看作是稳态导热（）

A.暖气片表面的散热B.冬季房屋外墙的散热

C.加热炉启动过程中炉墙的导热D.恒定功率加热下金属棒的导热

答案：D

详细解答：稳态导热是指物体中各点温度不随时间变化的导热过程。恒定功率加热下金属棒的导热，在达到稳定状态后，棒内各点温度不再随时间变化，可看作稳态导热；而暖气片表面散热、冬季房屋外墙散热，环境条件会随时间有一定变化，不是严格的稳态；加热炉启动过程中炉墙温度随时间变化，属于非稳态导热。

8.对于可逆绝热过程，工质的熵（）

A.增加B.减少C.不变D.无法确定

答案：C

详细解答：可逆绝热过程是既没有热量传递（绝热）又没有不可逆因素（可逆）的过程。根据熵的定义式\(dS=\frac{\deltaQ}{T}\)（可逆过程），绝热时\(\deltaQ=0\)，所以\(dS=0\)，即工质的熵不变。

9.对流换热过程中，影响对流换热系数的主要因素不包括（）

A.流体的物性B.流体的流速C.换热面的形状D.流体的质量

答案：D

详细解答：对流换热系数与流体的物性（如导热系数、比热容、密度、粘度等）、流体的流速、换热面的形状、尺寸、相对位置以及流体的流动状态等因素有关，而与流体的质量无关。

10.若已知工质的绝对压力\(p\)、环境压力\(p_b\)，当\(pp_b\)时，表压力\(p_g\)为（）

A.\(p_g=pp_b\)B.\(p_g=p_bp\)C.\(p_g=p+p_b\)D.无法确定

答案：A

详细解答：表压力是绝对压力与环境压力之差，当绝对压力\(p\)大于环境压力\(p_b\)时，表压力\(p_g=pp_b\)。

二、填空题（每题3分，共30分）

1.热力系统按与外界有无物质交换可分为开口系统和__________。

答案：闭口系统

详细