2025年大学本科一年级（能源与动力工程）热能转换技术基础测试题及答案.doc

2025年大学本科一年级（能源与动力工程）热能转换技术基础测试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共40分）

（总共8题，每题5分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填在括号内）

1. 以下哪种能源不属于一次能源？（ ）
A. 煤炭 B. 石油 C. 电力 D. 天然气
2. 卡诺循环的效率只与（ ）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. 循环过程
3. 热传递的基本方式不包括（ ）。
A. 热传导 B. 热对流 C. 热辐射 D. 热扩散
4. 理想气体的内能是（ ）的函数。
A. 温度 B. 压力 C. 体积 D. 质量
5. 以下哪种设备不属于热能转换设备？（ ）
A. 锅炉 B. 汽轮机 C. 发电机 D. 压缩机
6. 当系统与外界没有热量交换时，这种过程称为（ ）。
A. 绝热过程 B. 等温过程 C. 等压过程 D. 等容过程
7. 热力学第零定律主要说明了（ ）。
A. 能量守恒 B. 热平衡 C. 熵增加原理 D. 内能变化
8. 提高朗肯循环效率的有效方法是（ ）。
A. 提高蒸汽初温 B. 提高蒸汽初压 C. 降低乏汽压力 D. 以上都是

第II卷（非选择题 共60分）

二、填空题（总共5题，每题4分，将答案填在横线上）

1. 热能转换技术的核心是实现______与其他形式能量之间的转换。
2. 热机是将热能转换为______的装置。
3. 熵是描述系统______程度的物理量。
4. 水蒸气的形成过程包括______、汽化和过热三个阶段。
5. 热泵是一种能将热量从______环境转移到高温环境的装置。

三、简答题（总共3题，每题10分）

1. 简述卡诺定理的内容。
2. 说明提高蒸汽动力循环效率的途径有哪些？
3. 什么是热传导？其基本规律是什么？

四、分析题（15分）

材料：有一简单蒸汽动力循环，锅炉产生的蒸汽压力为3MPa，温度为400℃，乏汽压力为0.05MPa。已知蒸汽在汽轮机中绝热膨胀做功，在冷凝器中定压放热凝结成水，然后水泵将水绝热压缩送回锅炉。

问题：分析该循环中能量转换的过程，并计算该循环的热效率。（已知相关蒸汽参数可查蒸汽热力性质表）

五、论述题（15分）

材料：随着能源需求的不断增长和对环境保护要求的提高，新型热能转换技术不断涌现。

问题：请论述新型热能转换技术的发展趋势及其对能源与动力工程领域的重要意义。

答案：
一、选择题
1. C
2. C
3. D
4. A
5. D
6. A
7. B
8. D

二、填空题
1. 热能
2. 机械能
3. 无序
4. 预热
5. 低温

三、简答题
1. 卡诺定理内容为：在相同的高温热源和低温热源之间工作的一切可逆热机，其效率都相等，与工作物质无关；在相同高温热源和低温热源之间工作的一切不可逆热机，其效率都小于可逆热机的效率。
2. 提高蒸汽动力循环效率的途径有：提高蒸汽初温、提高蒸汽初压、降低乏汽压力、采用回热循环、采用再热循环等。
3. 热传导是指物体内部或者物体之间由于温度差而引起的热量传递现象称为热传导。热传导的基本规律傅里叶定律，即单位时间内通过给定截面的导热量，正比于垂直于该截面方向上的温度变化率和截面面积，而热量传递的方向则与温度升高的方向相反。

四、分析题
该循环中，锅炉将水加热成高温高压蒸汽，实现热能到蒸汽内能的转换；蒸汽在汽轮机中绝热膨胀做功，将内能转换为机械能；乏汽在冷凝器中定压放热凝结成水，将机械能中的一部分以热量形式释放；水泵将水绝热压缩送回锅炉，消耗机械能。通过查蒸汽热力性质表得到相关状态参数，计算出吸热量、放热量等，进而计算出热效率。

五、论述题
新型热能转换技术发展趋势包括提高能源转换效率、降低污染物排放、适应多种能源形式等。对能源与动力工程领域意义重大，可缓解能源短缺，减少环境污染，推动行业技术进步，提高能源利用的经济性和可持续性，满足社会发展对能源和环保的需求，促进能源与动力工程领域向高效、清洁、智能方向发展。