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2025年大学《能源与动力工程-工程热力学》考试模拟试题及答案解析

单位所属部门：________姓名：________考场号：________考生号：________

一、选择题

1.工质在定压过程中吸热，其内能变化（）

A.一定增加

B.一定减少

C.不变

D.无法确定

答案：A

解析：根据热力学第一定律，定压过程的热力学能变化等于焓变减去对外做功。对于吸热过程，焓变大于零，若工质膨胀对外做功，则内能变化也为正，即内能增加。

2.理想气体绝热膨胀过程中，其温度变化（）

A.升高

B.降低

C.不变

D.无法确定

答案：B

解析：理想气体绝热膨胀过程中，没有热量交换，且对外做功，根据热力学第一定律，内能减少，温度必然降低。

3.热力学第二定律的克劳修斯表述是（）

A.热量不能从低温物体传到高温物体

B.不可能从单一热源吸热并全部转化为功而不产生其他影响

C.热机的效率不可能达到100%

D.自然界中的一切过程都是不可逆的

答案：A

解析：克劳修斯表述指出了热传递的方向性，热量自发地从高温物体传到低温物体，而反向传热不可能自发进行。

4.理想气体状态方程为（）

A.PV=nRT

B.P=nkT

C.PV=NkT

D.U=mcT

答案：A

解析：理想气体状态方程是描述理想气体状态参数间关系的方程，其中P为压强，V为体积，n为物质的量，R为气体常数，T为绝对温度。

5.比热容的定义是（）

A.单位质量物质温度升高1K所吸收的热量

B.单位质量物质温度升高1℃所吸收的热量

C.单位体积物质温度升高1K所吸收的热量

D.单位体积物质温度升高1℃所吸收的热量

答案：A

解析：比热容是物质的一种物理属性，表示单位质量物质温度升高1K所吸收或放出的热量。

6.熵是一个（）

A.状态参数

B.过程参数

C.周期参数

D.非参数

答案：A

解析：熵是热力学系统的一个重要状态参数，它描述了系统的无序程度或混乱程度。

7.热机效率的定义是（）

A.有用功与输入热量的比值

B.输入热量与有用功的比值

C.热量损失与输入热量的比值

D.输出热量与输入热量的比值

答案：A

解析：热机效率是有用功与输入热量的比值，表示热机将输入热量转化为有用功的能力。

8.等温过程的特点是（）

A.温度不变

B.压强不变

C.内能不变

D.焓不变

答案：A

解析：等温过程是指过程中温度保持不变的过程，此时系统的内能变化为零。

9.理想气体绝热可逆过程遵循的规律是（）

A.PV^k=常数

B.PV=常数

C.P/T=常数

D.V/T=常数

答案：A

解析：理想气体绝热可逆过程遵循泊松定律，即PV^k=常数，其中k为比热容比。

10.热力学能是（）

A.系统内所有分子动能的总和

B.系统内所有分子势能的总和

C.系统内分子动能和势能的总和

D.系统对外做功的能力

答案：C

解析：热力学能是系统内所有分子动能和势能的总和，是系统内部储存的能量。

11.工质在定温过程中吸热，其内能变化（）

A.一定增加

B.一定减少

C.不变

D.无法确定

答案：C

解析：根据热力学第一定律，定温过程（等温过程）中温度不变，对于理想气体，内能仅是温度的函数，因此内能不变。对于实际气体，虽然分子间有势能，但在定温过程中，内能变化主要取决于分子动能，理论上仍可视为不变。

12.理想气体定容过程中，压强与温度的关系是（）

A.成正比

B.成反比

C.无关

D.无法确定

答案：A

解析：根据理想气体状态方程PV=nRT，在定容过程（V=常数）中，压强P与绝对温度T成正比。

13.热力学第二定律的开尔文表述是（）

A.热量不能从低温物体传到高温物体

B.不可能从单一热源吸热并全部转化为功而不产生其他影响

C.热机的效率不可能达到100%

D.自然界中的一切过程都是不可逆的

答案：B

解析：开尔文表述指出了热功转换的方向性和效率限制，即不可能从单一热源吸热并全部转化为功而不产生其他影响，即热机效率不可能达到100%。

14.理想气体状态方程中的气体常数R的值（）

A.随气体种类而改变

B.随气体温度而改变

C.随气体压强而改变

D.不随任何因素改变

答案：A

解析：理想气体常数R是一个普适常数，其值等于摩尔气体常数除以阿伏伽德罗常数，不随气体种类、温度、压强等因素改变。但不同的单位制下，R的数值不同。

15.比热容比k的定义是（）

A.定压比热容与定容比热容之差

B.定压比热容与定容比热容之比

C.定容比热容与定压比热容之差

D.定容比热容与定压比热容之比

答案：B

解析：比热容比k（也常写作γ或Cp/Cv）是定压比热容Cp与定容比热容Cv的比值，是气体的重要