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热工基础模拟考试题
一、单选题(共55题,每题1分,共55分)
1.(____)不是热力系的外部储存能。
A、动能
B、机械能
C、内能
D、势能
正确答案:C
答案解析:内能是热力系内部的能量,不属于外部储存能。动能、势能、机械能都属于外部储存能。
2.若闭口系处于热力学平衡状态,则内部的()到处是一样的。
A、压力和温度
B、压力和比容
C、比容和温度
D、压力、温度和比容
正确答案:A
答案解析:热力学平衡状态包括热平衡、力平衡和相平衡等。处于热力学平衡状态时,系统内部温度均匀一致,压力也处处相等,所以内部的压力和温度到处是一样的,比容可能因物质分布等情况不同,选项[A]正确,[B]、[C]、[D]错误。
3.下列说法正确的是()
A、气体吸热时热力学能一定增加
B、气体被压缩时一定消耗外功
C、气体一定要吸收热量后才能对外做功
D、气体被压缩时不消耗外功
正确答案:B
答案解析:逐一分析各选项:A选项,气体吸热时若同时对外做功,热力学能不一定增加;C选项,气体可通过消耗自身热力学能对外做功,不一定要吸收热量;D选项,气体被压缩时外界对气体做功,即气体消耗外功。而B选项,气体被压缩,体积减小,外界对气体做功,所以一定消耗外功,该选项正确。
4.在(____)情况下,热量记为正值。
A、吸热
B、放热
C、绝热
D、换热
正确答案:A
答案解析:当系统吸热时,热量记为正值。选项A中“吸热”符合热量为正的情况;放热时热量记为负值,选项B错误;绝热过程热量为0,选项C错误;选项D“换热”表述不明确,不能确定热量正负情况。
5.说法正确的是,朗肯循环是(____)。
A、不可能实现的循环
B、热效率最高的循环
C、乏汽干度最低的循环
D、蒸汽动力循环
正确答案:D
答案解析:朗肯循环是蒸汽动力循环中最基本的一种理想循环。它由锅炉、汽轮机、凝汽器和给水泵四个主要设备组成,通过工质的状态变化实现热能与机械能的转换。选项A,朗肯循环是可以实现的;选项B,热效率最高的循环说法不准确,不同条件下有更高效的循环;选项C,乏汽干度不是朗肯循环的典型特征描述,且说法不准确。
6.蒸汽的压力越高,则焓就()
A、越高
B、越低
C、不变
D、以上都不对
正确答案:D
7.如果能量转化只遵守热力学第一定律而不遵守第二定律,则朗肯循环不需要的设备是(____)。
A、凝汽器
B、锅炉
C、汽轮机
D、给水泵
正确答案:A
答案解析:如果能量转化只遵守热力学第一定律,意味着能量可以无限制地从低温物体向高温物体自发转移而不需要外界做功。在朗肯循环中,凝汽器的作用是将汽轮机排出的乏汽冷凝成水,这是一个将蒸汽的热能传递给冷却水,使蒸汽温度降低、压力降低的过程,是一个热量从低温物体(冷却水)向高温物体(蒸汽)自发转移的逆过程。如果只遵守第一定律,就不需要通过凝汽器来实现这种能量转移了,因为可以随意地进行能量传递而无需考虑方向性。而锅炉用于产生蒸汽,汽轮机将蒸汽的热能转化为机械能,给水泵用于将凝结水输送回锅炉,这些设备在只遵守第一定律的情况下仍然是必要的,用于实现能量的转化和循环利用。
8.卡诺循环热效率,与(____)有关。
A、过程性质
B、高温热源温度
C、过程快慢
D、工质
正确答案:B
答案解析:卡诺循环热效率只与高温热源温度和低温热源温度有关,其表达式为\(\eta_{c}=1-\frac{T_{2}}{T_{1}}\),其中\(T_{1}\)为高温热源温度,\(T_{2}\)为低温热源温度。与过程性质、过程快慢、工质无关。
9.回热循环与同参数朗肯循环相比,(____)温度一定高。
A、凝结水
B、新蒸汽
C、锅炉给水
D、乏汽
正确答案:C
10.K是(____)的单位。
A、温度
B、压力
C、体积
D、焓
正确答案:A
11.其他方面不变时,朗肯循环初压越高,(____)就越大。
A、预热热
B、新蒸汽的焓
C、汽化热
D、凝汽器内的散热量
正确答案:A
12.能够输出动能的循环称为动力循环,以水蒸气为工质的动力循环称为(____)。
A、蒸汽动力循环
B、适用循环
C、初始循环
D、实用循环
正确答案:A
答案解析:以水蒸气为工质的动力循环称为蒸汽动力循环,所以选A。
13.朗肯循环的乏汽位于水蒸气T-S图的(____)。
A、过热蒸汽区
B、湿饱和蒸汽区
C、未饱和水区
D、干饱和蒸汽线
正确答案:B
答案解析:朗肯循环的乏汽是在汽轮机中膨胀做功后的蒸汽,其状态是处于湿饱和蒸汽区。在水蒸气T-S图中,干饱和蒸汽线将未饱和水区和湿饱和蒸汽区分开,乏汽在干饱和蒸汽线的右边,处于湿饱和蒸汽区。过热蒸汽区在干饱和蒸汽线的右上方,未饱和水区在干饱和蒸汽线的左下方。
14.在水蒸气温熵图上,过热段是一条(____)。