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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.工质在定容过程中，吸热量全部用于增加其内能，这是因为（）

A.工质与外界没有热量交换

B.工质体积保持不变，对外不做功

C.工质温度不变

D.工质压力不变

答案：B

解析：定容过程是指工质的体积保持不变的过程。根据热力学第一定律，ΔU=Q-W，其中ΔU是内能的变化，Q是吸热量，W是对外做的功。在定容过程中，由于体积不变，工质对外不做功，即W=0，因此吸热量Q全部用于增加工质的内能，即ΔU=Q。

2.热力学第二定律的克劳修斯表述是（）

A.热量可以自动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变为功而不产生其他影响

C.热机的效率不可能达到100%

D.热量总是从高温物体传到低温物体

答案：B

解析：克劳修斯表述热力学第二定律为：热量不可能自动地从低温物体传到高温物体而不产生其他影响。这意味着热量自发地从高温物体传到低温物体是可能的，但从低温物体传到高温物体则需要外界做功。

3.理想气体的定压比热容与定容比热容的关系是（）

A.cp=cv

B.cp=cv+R

C.cp=cv-R

D.cp=cv/R

答案：B

解析：根据热力学理论，理想气体的定压比热容cp与定容比热容cv之间的关系为cp=cv+R，其中R是气体常数。这是因为定压过程比定容过程多了气体对外界做的功，这部分功需要额外的热量来提供。

4.热机在完成一个循环后，其循环效率取决于（）

A.高温热源和低温热源的温度差

B.热机的工作介质

C.热机的结构设计

D.热机的运行时间

答案：A

解析：根据卡诺定理，可逆热机的效率只取决于高温热源和低温热源的温度，效率为η=1-Tc/Th，其中Tc和Th分别是低温热源和高温热源的温度。温度差越大，效率越高。

5.在绝热过程中，工质的内能变化量等于（）

A.热量交换量

B.对外做功量

C.热量交换量与对外做功量之和

D.零

答案：B

解析：绝热过程是指系统与外界没有热量交换的过程，即Q=0。根据热力学第一定律，ΔU=Q-W，在绝热过程中，ΔU=-W，即内能的变化量等于对外做功的负值。

6.理想气体状态方程为pV=nRT，其中R是（）

A.与温度有关的常数

B.与体积有关的常数

C.与压力有关的常数

D.气体常数，与温度、体积、压力无关

答案：D

解析：理想气体状态方程pV=nRT中的R是气体常数，其值不随温度、体积、压力的变化而变化，是一个固定的物理常数。

7.热力学温标是（）

A.摄氏温标的100倍

B.与摄氏温标线性相关

C.与摄氏温标无关

D.绝对零度

答案：B

解析：热力学温标（开尔文温标）与摄氏温标是线性相关的，关系式为T=t+273.15，其中T是热力学温度，t是摄氏温度。热力学温标是建立在热力学第二定律基础上的绝对温标。

8.热机在循环过程中，从高温热源吸热，向低温热源放热，这是因为（）

A.热量不可能被完全转化为功

B.热机需要散热来维持稳定运行

C.热量总是从高温物体传到低温物体

D.热机的工作原理决定了必须放热

答案：A

解析：根据热力学第二定律，热量不可能被完全转化为功而不产生其他影响。因此，热机在将一部分热量转化为功的同时，必须将剩余的热量排放到低温热源，这是热机运行的基本原理。

9.理想气体在定温过程中，其内能（）

A.增加

B.减少

C.不变

D.无法确定

答案：C

解析：对于理想气体，内能仅是温度的函数。在定温过程中，温度保持不变，因此理想气体的内能也保持不变。

10.热力学第一定律的另一种表述是（）

A.能量守恒定律

B.热量守恒定律

C.功量守恒定律

D.内能守恒定律

答案：A

解析：热力学第一定律的另一种表述是能量守恒定律，即能量既不能被创造也不能被消灭，只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中能量的总量保持不变。

11.工质经历一个不可逆过程，其熵值（）

A.增加

B.减少

C.不变

D.无法确定

答案：A

解析：根据热力学第二定律的熵增原理，对于孤立系统，任何自发过程都会导致系统的熵增加。虽然熵增原理通常应用于孤立系统，但对于开放系统或封闭系统，不可逆过程也会导致系统的熵增加，因为不可逆过程伴随着能量品质的下降和熵的产生。因此，工质经历一个不可逆过程，其熵值会增加。

12.1kg的0℃水变成100℃的水，其内能变化主要是由于（）

A.分子动能增加

B.分子势能增加

C.分子动能和势能都增加

D.分子动能和势能都不变

答案：A

解析：内