暖通工程师专业基础考题试卷及答案

暖通工程师专业基础考题试卷及答案

一、单项选择题（共60题，每题2分，每题的备选项中，只有1个最符合题意）

1. 大气压力为B，系统中工质真空表压力读数为p1时，系统的真实压力p为（）。

A. p1

B. B＋p1

C. B－p1

D. p1－B

【答案】 C

【解析】

系统的真实压力p称为绝对压力，流体的压力常用压力表或真空表来测量。当真实压力小于大气压力时，用真空表测量实际压力，测出的压力为真空度p1，与大气压力B、绝对压力p 的关系为：p＝B－p1；当实际压力大于大气压力时，用压力表测量，测出的为表压力pe，与大气压力B、绝对压力p的关系为：p＝B＋pe。

2. 准静态是一种热力参数和作用力都有变化的过程，具有（）的特性。

A. 内部和边界一起快速变化

B. 边界上已经达到平衡

C. 内部状态参数随时处于均匀

D. 内部参数变化远快于外部作用力变化

【答案】 C

【解析】

准静态过程有以下两个要点：①系统与外界的压力差、温度差等势差无限小、系统变化足够缓慢；②系统在该过程中的每一瞬间都将呈现无限接近平衡的状态。因此准静态过程具有内部状态随时处于均匀的特性。

3. 热力学第一定律是关于热能与其他形式的能量相互转换的定律，适用于（）。

A. 一切工质和一切热力过程

B. 量子级微观粒子的运动过程

C. 工质的可逆或准静态过程

D. 热机循环的一切过程

【答案】 A

【解析】

热力学第一定律是能量转换与守恒定律在热力学上的应用，其表述为：热量可以从一个物体传递到另一个物体，也可以与机械能或其他能量相互转换；但在转换的过程中，能量的总值保持不变。因此，热力学第一定律适用于一切工质和一切热力过程。

4. z压缩因子法是依据理想气体计算参数修正后得出实际气体近似参数，下列说法中不正确的是（）。

A. z＝f（p，T）

B. z是状态的函数，可能大于1或小于1

C. z表明实际气体偏离理想气体的程度

D. z是同样压力下实际气体体积与理想气体体积的比值

【答案】 D

【解析】

ACD三项，压缩因子是指在给定状态（相同压力和温度）下，实际气体的质量体积和理想气

体的质量体积的比值，它是温度与压力的函数，即z＝f（p，T），表明实际气体偏离理想气体的程度；而D项没有强调相同温度。B项，对于理想气体，z＝1；对于实际气体z是状态的函数，它的值可能大于1也可能小于1。

5. 把空气作为理想气体，当其中O2的质量分数为21%，N2的质量分数为78%，其他气体的质量分数为1%，则其定压比热容cp为（）。

A. 707J/（kg·K）

B. 910J/（kg·K）

C. 1018J/（kg·K）

D. 1023J/（kg·K）

【答案】 C

【解析】

根据空气中氧气和氮气的摩尔质量，忽略其他气体，可求得空气的摩尔质量为：M空＝x氧气×M氧气＋x氮气×M氮气＝0.21×32＋0.78×28＝28.56g/mol。则气体常数为：Rg＝R/M 空＝8.314/28.56＝291J/（kg·K）。由于空气的主要组成部分氮气和氧气都是双原子分子，因此空气可认为是双原子气体，则k＝cp/cv＝1.4，cp－cv＝R，因此定压比热容cp＝3.5Rg ＝3.5×291＝1018.5J/（kg·K）。由于在计算空气摩尔质量时忽略了其他1%的气体，因此实际空气摩尔质量M空比28.56g/mol略大，实际气体常数Rg略小于291J/（kg·K），则实际定压比热略小于1018.5J/（kg·K）。综上所述，答案选择C项。

6. 空气进行可逆绝热压缩，压缩比为6.5，初始温度为27℃，则终了时气体温度可达（）。

A. 512K

B. 450K

C. 168℃

D. 46℃

【答案】 A

【解析】

空气进行可逆绝热压缩是等熵过程。等熵过程温度与压力之间的关系为：

由题意可得，空气的绝热指数k＝1.4，压缩比p2/p1＝6.5，初始温度T1＝27＋273＝300K，代入已知数据可得，终了时的气体温度T2为：

7. 卡诺循环由两个等温过程和两个绝热过程组成，过程的条件是（）。

A. 绝热过程必须可逆，而等温过程可以任意

B. 所有过程均是可逆的

C. 所有过程均可以是不可逆的

D. 等温过程必须可逆，而绝热过程可以任意

【答案】 B

【解析】

由卡诺循环的定义可知，卡诺循环由在两个恒温热源之间工作的两个可逆定温过程和两个可逆绝热过程组成，因此过程的条件是所有过程均是可逆的。

8. 确定水蒸气两相区域焓熵等热力参数需要给定参数（）。

A. x

B. p和T

C. p和v

D. p和x

【答案】 D

【解析】

两相区即汽液共存状态，温度T、压力p和比体积v是一一对应的。干度x的定义为：汽液共存物中，汽相的质量分数或摩尔分数。对于饱和液相，干度x＝0；饱和气相，干度x＝1。两种状态的焓差表示水的汽化潜热，不同的干度对应不同的焓值以及不同的热力参数。确定水蒸气两相区域焓、熵等热力参数需要两个给定参数，即T、p和v中的任意一个以及干度x。

9. 理想气体绝热节流过程中节流热效应为（）。

A. 零

B. 热效应

C. 冷效应

D. 热效应和冷效应均可能有

【答案】 A

【解析】

绝热节流前后温度的变化规律是：①对于理想气体，温度不变；②对于实际气体，其温度可能升高、可能降低也可能保持不变。本题中是理想气体，因此绝热节流后温度保持不变，节流热效应为零。

10. 对于空气压缩式制冷理想循环，由2个可逆定压过程和2个可逆绝热过程组成，则提高该循环制冷系数的有效措施是（）。

A. 增加压缩机功率

B. 增大压缩比p2/p1

C. 增加膨胀机功率

D. 提高冷却器和吸热换热器的传热能力

【答案】 D

【解析】

该制冷循环的制冷系数ε为：

则由公式可得：A项，增加压缩机功率向外输出机械功，可使空气在压缩机中绝热压缩后的温度T2增大，制冷系数降低；B项，增大压缩比p2/p1，制冷系数ε降低；C项，增加膨胀机功率，可使空气在膨胀机内绝热膨胀后的温度T4下降，制冷系数同样降低；D项，通过提高冷却器和吸热换热器的传热能力，能够降低传热温差，减小冷凝温度T2和蒸发温度T1间的传热温差，即T2/T1减小，从而提高循环的制冷系数。

11. 下列说法中正确的是（）。