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2025年大学《建筑环境与能源应用工程-工程热力学》考试备考题库及答案解析

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

一、选择题

1.工程热力学中，描述系统状态参数的性质是（）

A.相对性

B.确定性

C.可变性

D.周期性

答案：B

解析：状态参数是描述系统状态的物理量，其数值仅取决于系统所处的状态，与系统如何达到该状态无关，因此具有确定性。相对性、可变性和周期性不是状态参数的基本性质。

2.热力学第一定律的数学表达式为（）

A.U=Q+W

B.H=Q-W

C.S=Q/T

D.G=H-TS

答案：A

解析：热力学第一定律是能量守恒定律在热力学系统中的具体体现，其表述为系统内能的增加等于系统吸收的热量与外界对系统做功之和，数学表达式为U=Q+W。

3.理想气体定容过程中的温度变化与压强变化的关系是（）

A.温度升高，压强降低

B.温度降低，压强升高

C.温度升高，压强升高

D.温度降低，压强降低

答案：C

解析：根据理想气体状态方程PV=nRT，在定容过程中V为常数，当温度T升高时，压强P必然随之升高；反之，当温度T降低时，压强P必然随之降低。

4.热机效率的定义是（）

A.η=Q_排/Q_吸

B.η=Q_吸/Q_排

C.η=W/Q_吸

D.η=W/Q_排

答案：C

解析：热机效率是指热机从热源吸收的热量中有多少转化为有用功，其定义式为η=W/Q_吸，其中W为热机对外做的功，Q_吸为热机从热源吸收的热量。

5.熵是一个描述系统混乱程度的物理量，其基本性质是（）

A.可加性

B.单调性

C.线性

D.时变性

答案：A

解析：熵是热力学第二定律引入的一个状态函数，具有可加性，即一个复合系统的熵等于其组成子系统熵之和。单调性、线性及时变性不是熵的基本性质。

6.绝热过程的特点是（）

A.系统与外界有热量交换

B.系统与外界无热量交换

C.系统内能不变

D.系统做功为零

答案：B

解析：绝热过程是指系统与外界之间没有热量交换的过程，这是绝热过程的基本定义。其他选项描述的是不同物理过程的特点。

7.卡诺循环的效率只取决于（）

A.热源温度

B.冷源温度

C.工质种类

D.循环过程

答案：A

解析：根据卡诺定理，卡诺循环的效率η=1-T_冷/T_热，只取决于高温热源T_热和低温冷源T_冷的温度，与工质种类和循环过程无关。

8.气体的内能主要取决于（）

A.气体的压强

B.气体的体积

C.气体的温度

D.气体的摩尔数

答案：C

解析：气体的内能是气体分子无规则运动的动能和分子间相互作用的势能之和，主要取决于气体的温度。其他因素如压强、体积和摩尔数也会影响内能，但不是主要因素。

9.热力学第二定律的克劳修斯表述是（）

A.热量可以自发地从低温物体传到高温物体

B.热量不可能自发地从低温物体传到高温物体

C.热机不可能将热量全部转化为功

D.热机的效率不可能达到100%

答案：B

解析：克劳修斯表述热力学第二定律为：热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，这是热力学第二定律的经典表述之一。

10.理想气体的焓变只取决于（）

A.气体的压强变化

B.气体的体积变化

C.气体的温度变化

D.气体的摩尔数变化

答案：C

解析：理想气体的焓H是温度T的函数，即H=U+PV，对于理想气体PV=nRT，因此焓变ΔH=ΔU+nRΔT，只取决于温度的变化，与其他因素无关。

11.工质经历一个不可逆过程，其熵值（）

A.增大

B.减小

C.不变

D.无法确定

答案：D

解析：根据熵增原理，孤立系统的熵在可逆过程中不变，在不可逆过程中增大。但题目未说明系统是否孤立，也未说明过程是否为孤立系统的过程，因此无法确定工质经历一个不可逆过程其熵值是增大、减小还是不变。对于非孤立系统，其熵值可能变化也可能不变。

12.理想气体经过压缩过程，其内能（）

A.一定增加

B.一定减小

C.不变

D.无法确定

答案：D

解析：理想气体的内能仅取决于温度。压缩过程可能伴随温度升高、降低或不变，具体取决于过程是否绝热、等温或等压，以及气体的初始状态。因此，无法确定理想气体经过压缩过程其内能是增加、减小还是不变。

13.热力学基本方程dU=TdS-pdV适用于（）

A.所有热力学系统

B.只适用于理想气体

C.只适用于定质量系统

D.只适用于可逆过程

答案：C

解析：dU=TdS-pdV是热力学第一定律的微分形式，表达了系统内能U的变化与熵S和体积V的变化关系。该方程适用于定质量系统的可逆和不可逆过程，但题目中并未强调可逆性，且实际应用中多为定质量系统，故选C。

14.下列过程中，系统的熵不可能减小