1、注册公用设备工程师暖通空调基础考试下午（工程热力学）历年真题试卷汇编 1 及答案解析(总分：66.00，做题时间：90 分钟)一、单项选择题(总题数：33，分数：66.00)1.(2005 年)状态参数用来描述热力系统状态特性，此热力系统应满足( )。（分数：2.00）A.系统内部处于热平衡和力平衡B.系统与外界处于热平衡C.系统与外界处于力平衡D.不需要任何条件2.(2006 年)热力学中常用的状态参数有( )。（分数：2.00）A.温度、大气压力、比热容、内能、焓、熵等B.温度、表压力、比容、内能、焓、熵、热量等C.温度、绝对压力、比容、内能、焓、熵等D.温度、绝对压力、比热容、内能、功等
2、3.(2006 年)如图 111 所示为一热力循环 1231 的 TS 图，该循环的热效率可表示为( )。（分数：2.00）A.B.C.D.4.(2008 年)闭口热力系统与开口热力系统的区别在于( )。（分数：2.00）A.在界面上有、无物质进出热力系B.在界面上与外界有无热量传递C.对外界是否做功D.在界面上有无功和热量的传递及转换5.(2008 年)图 112 为一热力循环的 TS 图，该循环中工质的吸热量是( )。 （分数：2.00）A.B.C.D.6.(2009 年)表压力、大气压力、真空度和绝对压力中，只有( )。（分数：2.00）A.大气压力是状态参数B.表压力是状态参数C.绝对
3、压力是状态参数D.真空度是状态参数7.(2010 年)热力学系统的平衡状态是指( )。（分数：2.00）A.系统内部作用力的合力为零，内部均匀一致B.所以广义作用力的合力为零C.无任何不平衡势差，系统参数到处均匀一致且不随时间变化D.边界上有作用力，系统内部参数均匀一致且保持不变8.(2011 年)大气压力为 B，系统中工质真空表压力读数为 p 1 时，系统的真实压力为( )。（分数：2.00）A.p 1B.B+p 1C.B-p 1D.p 1 -B9.(2012 年)状态参数是描述系统工质状态的宏观物理量，下列参数组中全部是状态参数的是( )。（分数：2.00）A.p，v，T，pu 2 ，pg
4、zB.Q，W，T，v，pC.T，H，U，S，pD.z，p，v，T，B10.(2013 年)当系统在边界上有能量和质量交换，整体无质量变化时，该系统可能是( )。（分数：2.00）A.闭口系统B.开口系统C.稳态系统D.稳定系统11.(2014 年)如果由工质和环境组成的系统，只在系统内发生热量和质量交换关系，而与外界没有任何其他关系或影响，该系统称为( )。（分数：2.00）A.孤立系统B.开口系统C.刚体系统D.闭口系统12.(2014 年)压力的常用国际单位表达中不正确的是( )。（分数：2.00）A.Nm 2B.kPaC.MPaD.bar13.(2010 年)完成一个热力过程后满足下述条
5、件时，过程可逆( )。（分数：2.00）A.沿原路径逆向进行，系统和环境都恢复初态而不留下任何影响B.沿原路径逆向进行，中间可以存在温差和压差，系统和环境都恢复初态C.只要过程反向进行，系统和环境都恢复初态而不留下任何影响D.任意方向进行过程，系统和环境都恢复初态而不留下任何影响14.(2011 年)准静态是一种热力参数和作用力都有变化的过程，具有特性为( )。（分数：2.00）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15.(2013 年)与准静态相比，可逆过程进行时，系统一定要满足条件( )。（分数：2.00）A.系统随
6、时到处均匀一致B.只要过程中无功耗散C.边界上和内部都不存在任何力差或不均匀性D.边界上无作用力差，过程进行缓慢16.(2005 年)有一流体以 3ms 的速度通过 762cm 直径的管路进入动力机，进口处的焓为25586kJkg，内能为 2326kJkg，压力为 p 1 =68948kPa，而在动力机出口处的焓为13956kJkg。若过程为绝热过程，忽略流体动能和重力位能的变化，该动力机所发出的功率是( )kW。（分数：2.00）A.465B.465C.1163D.23317.(2006 年)某物质的内能只是温度的函数，且遵守关系式：U=125+0125tkJ，此物质的温度由 100升高到
7、200。温度每变化 1所做的功 Wdt=046kJ，此过程中该物质与外界传递的热量是( )kJ。（分数：2.00）A.575B.585C.505D.59518.(2007 年)热能转换成机械能的唯一途径是通过工质的体积膨胀，此种功称为容积功，它可分为( )。（分数：2.00）A.膨胀功和压缩功B.技术功和流动功C.轴功和流动功D.膨胀功和流动功19.(2007 年)系统经一热力过程，放热 9kJ，对外做功 27kJ。为使其返回原状态，若对系统加热 6kJ，需对系统做功( )kJ。（分数：2.00）A.42B.27C.30D.1220.(2008 年)系统的总储存能包括内部储存能和外部储存能，其
8、中外部储存能是指( )。（分数：2.00）A.宏观动能+重力位能B.宏观动能+流动功C.宏观动能+容积功D.容积功+流动功21.(2008 年)某理想气体吸收 3349kJ 的热量而做定压变化。设定容比热容为 0741kJ(kgK)，气体常数为 0297kJ(kgK)，此过程中气体对外界做容积功( )kJ。（分数：2.00）A.858B.900C.245D.95822.(2009 年)气体在某一过程中放出热量 100kJ，对外界做功 50kJ，其内能变化量是( )kJ。（分数：2.00）A.-150B.150C.50D.-5023.(2010 年)内能是储存于系统物质内部的能量，它有多种形式，
9、下列( )不属于内能。（分数：2.00）A.分子热运动能B.在重力场中的高度势能C.分子相互作用势能D.原子核内部原子能24.(2011 年)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( )。（分数：2.00）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25.(2012 年)某喷管内空气初始流速为 20ms，温度为 115，出口温度为 85，空气定压比热容 c p =10045J(kgK)，则出口流速为( )ms。（分数：2.00）A.238B.242C.246D.25226.(2003 年)热力学第一定律单个入口和
10、单个出口系统表达式 80=dH-Vdp 使用条件为( )。（分数：2.00）A.稳定流动、微元、可逆过程B.稳定流动、微元、准静态过程C.理想气体、微元、可逆过程D.不计动能和势能、微元、可逆过程27.(2003 年)某闭口系统吸热 100kJ，膨胀做功 30kJ，同时有摩擦而耗功 15kJ 为系统内部吸收，则该系统的内能变换为( )。（分数：2.00）A.85kJB.70kJC.55kJD.45kJ28.(2014 年)由热力学第一定律，开口系统能量方程为 q=dh-w，闭口系统能量方程为 q=du-w，经过循环后，可得出相同结果形式q=w，正确解释是( )。（分数：2.00）A.两系统热力
11、过程相同B.同样热量下可以做出相同数量的功C.结果形式相同但内涵不同D.除去 q 和 w 其余参数含义相同29.(2005、2009 年)某电厂有 3 台锅炉合用一个烟囱，每台锅炉每秒钟产生烟气 73m 3 (已折算到标准状态下的容积)。烟囱出口处的烟气温度为 100，压力表近似等于 1013310 5 Pa，烟气流速为30ms，则烟囱的出口直径是( )m。（分数：2.00）A.356B.176C.166D.25530.(2007 年)在煤气表上读得煤气消耗量为 6685m 3 ，若煤气消耗期间煤气压力表的平均值为4563Pa，温度平均值为 17，当地大气压力为 1001kPa，标准状态下煤气
12、消耗量为( )m 3 。（分数：2.00）A.642B.624C.10649D.1455031.(2008 年)理想气体的 pVT 关系式可表示成微分形式( )。 （分数：2.00）A.B.C.D.32.(2009 年)03 标准立方米的氧气，在温度 t 1 =45和压力 p 1 =1032kPa 下盛于一个具有可移动活塞的圆筒中，先在定压下对氧气加热，热力过程为 12，然后在定容下冷却到初温 45，过程为 23，已知终态压力 p 3 =588kPa。若氧气的气体常数 R=2598J(kgK)，在这两个过程中氧气与外界净交换热量为( )kJ。（分数：2.00）A.5656B.242C.2668
13、D.465233.(2010 年)已知氧气的表压为 015MPa，环境压力 01MPa，温度 123，钢瓶体积 03m 3 ，则计算该钢瓶质量的计算式 m=01510 6 03(1238314)中( )。（分数：2.00）A.一处错误B.两处错误C.三处错误D.无错误注册公用设备工程师暖通空调基础考试下午（工程热力学）历年真题试卷汇编 1 答案解析(总分：66.00，做题时间：90 分钟)一、单项选择题(总题数：33，分数：66.00)1.(2005 年)状态参数用来描述热力系统状态特性，此热力系统应满足( )。（分数：2.00）A.系统内部处于热平衡和力平衡 B.系统与外界处于热平衡C.系统
14、与外界处于力平衡D.不需要任何条件解析：解析：状态参数是用以描述热力系统工质状态特性的物理量。此热力系统应满足处于平衡状态，否则系统各部分状态不同，就无法用确定的参数值来描述。2.(2006 年)热力学中常用的状态参数有( )。（分数：2.00）A.温度、大气压力、比热容、内能、焓、熵等B.温度、表压力、比容、内能、焓、熵、热量等C.温度、绝对压力、比容、内能、焓、熵等 D.温度、绝对压力、比热容、内能、功等解析：解析：在热力学中，常用的状态参数有压力(p)、温度(T)、比体积(v)、内能(U)、焓(H)和熵(S)等，其中压力为绝对压力。3.(2006 年)如图 111 所示为一热力循环 12
15、31 的 TS 图，该循环的热效率可表示为( )。（分数：2.00）A. B.C.D.解析：解析：热循环效率定义为净功与吸收热量之比，又等于循环过程的净热量与吸收的热量之比。在TS 图上，包围的面积代表热量，三角形 123 的面积表示循环过程的净热量，矩形 23cd 的面积表示循环过程的放热量，两者之和的面积表示循环过程的吸热量，将诸面积的表达式代入整理化简得该循环的热效率为 =1-4.(2008 年)闭口热力系统与开口热力系统的区别在于( )。（分数：2.00）A.在界面上有、无物质进出热力系 B.在界面上与外界有无热量传递C.对外界是否做功D.在界面上有无功和热量的传递及转换解析：解析：与
16、外界无质量交换的热力学系统称为闭口系统，与外界有物质交换的热力学系统称为开口系统。5.(2008 年)图 112 为一热力循环的 TS 图，该循环中工质的吸热量是( )。 （分数：2.00）A.B. C.D.解析：解析：在 TS 图上，面积代表热量，三角形 123 的面积表示循环过程的净热量，矩形 23cd 的面积表示循环过程的放热量，两者面积之和表示循环过程的吸热量，其中 q 净热 =(a-b)(d-c)2、q 放热 =b(d-c)，所以将该面积的表达式代入整理得：q 吸热 =q 净热 +q 放热 =(a+b)(d-c)2。6.(2009 年)表压力、大气压力、真空度和绝对压力中，只有( )
17、。（分数：2.00）A.大气压力是状态参数B.表压力是状态参数C.绝对压力是状态参数 D.真空度是状态参数解析：解析：只有绝对压力是状态参数。表压和真空度均为相对压力，相对压力是绝对压力与外界大气压力的差值。7.(2010 年)热力学系统的平衡状态是指( )。（分数：2.00）A.系统内部作用力的合力为零，内部均匀一致B.所以广义作用力的合力为零C.无任何不平衡势差，系统参数到处均匀一致且不随时间变化 D.边界上有作用力，系统内部参数均匀一致且保持不变解析：解析：平衡态是指在没有外界影响(重力场除外)的条件下，系统的宏观性质不随时间变化的状态。实现平衡的充要条件是系统内部及系统与外界之间不存在
18、各种不平衡势差。8.(2011 年)大气压力为 B，系统中工质真空表压力读数为 p 1 时，系统的真实压力为( )。（分数：2.00）A.p 1B.B+p 1C.B-p 1 D.p 1 -B解析：解析：系统的真实压力 p 称为绝对压力。系统中工质用仪表测得的压力称为相对压力，绝对压力是相对压力与大气压力的代数和。用压力表测得的压力意味着系统中工质的真实压力大于大气压力；用真空表测得的压力意味着系统中工质的真实压力小于大气压力。9.(2012 年)状态参数是描述系统工质状态的宏观物理量，下列参数组中全部是状态参数的是( )。（分数：2.00）A.p，v，T，pu 2 ，pgzB.Q，W，T，v，
19、pC.T，H，U，S，p D.z，p，v，T，B解析：解析：在热力学中，常用的状态参数有压力(p)、温度(T)、比体积(v)、内能(U)、焓(H)和熵(S)等。10.(2013 年)当系统在边界上有能量和质量交换，整体无质量变化时，该系统可能是( )。（分数：2.00）A.闭口系统B.开口系统 C.稳态系统D.稳定系统解析：解析：系统虽整体无质量变化，但在边界上有能量和质量交换，该系统可能是属于进、出口处的质量流量相等的开口系统。11.(2014 年)如果由工质和环境组成的系统，只在系统内发生热量和质量交换关系，而与外界没有任何其他关系或影响，该系统称为( )。（分数：2.00）A.孤立系统
20、B.开口系统C.刚体系统D.闭口系统解析：解析：由孤立系统的定义可知，与外界没有任何其他能量和质量交换的系统为孤立系统。12.(2014 年)压力的常用国际单位表达中不正确的是( )。（分数：2.00）A.Nm 2B.kPaC.MPaD.bar 解析：解析：压力的国际单位是 Pa，即 Nm 2 ，故只有 bar 不是压力的国际单位。13.(2010 年)完成一个热力过程后满足下述条件时，过程可逆( )。（分数：2.00）A.沿原路径逆向进行，系统和环境都恢复初态而不留下任何影响 B.沿原路径逆向进行，中间可以存在温差和压差，系统和环境都恢复初态C.只要过程反向进行，系统和环境都恢复初态而不留下
21、任何影响D.任意方向进行过程，系统和环境都恢复初态而不留下任何影响解析：解析：可逆过程是指系统完成某一热力过程后，再沿原来路径逆向进行时，能使系统和外界都返回原来状态而不留下任何变化。14.(2011 年)准静态是一种热力参数和作用力都有变化的过程，具有特性为( )。（分数：2.00）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解析：解析：准静态过程：在系统与外界的压力差、温度差等势差无限小的条件下，系统变化足够缓慢，系统经历一系列无限接近于平衡状态的过程。15.(2013 年)与准静态相比，可逆过程进行时，系统一定要满足条
22、件( )。（分数：2.00）A.系统随时到处均匀一致B.只要过程中无功耗散 C.边界上和内部都不存在任何力差或不均匀性D.边界上无作用力差，过程进行缓慢解析：解析：可逆过程的实现条件为：准静态过程且过程中无任何耗散效应。因此与准静态相比，可逆过程进行时，系统一定要满足过程中无任何能量耗散的条件。16.(2005 年)有一流体以 3ms 的速度通过 762cm 直径的管路进入动力机，进口处的焓为25586kJkg，内能为 2326kJkg，压力为 p 1 =68948kPa，而在动力机出口处的焓为13956kJkg。若过程为绝热过程，忽略流体动能和重力位能的变化，该动力机所发出的功率是( )kW
23、。（分数：2.00）A.465B.465 C.1163D.233解析：解析：动力机发出的功率为 p=mw。 由焓的定义式 h=pv+u，利用进口处的已知条件得 v=03373m 3 kg。管道截面积为 f= 17.(2006 年)某物质的内能只是温度的函数，且遵守关系式：U=125+0125tkJ，此物质的温度由 100升高到 200。温度每变化 1所做的功 Wdt=046kJ，此过程中该物质与外界传递的热量是( )kJ。（分数：2.00）A.575B.585 C.505D.595解析：解析：根据热力学第一定律 Q=W+U，由题意有 U=125+0125t，所以 Q=wtt0125t，将数值代
24、入得此过程中物质与外界交换的热量：Q=58510。18.(2007 年)热能转换成机械能的唯一途径是通过工质的体积膨胀，此种功称为容积功，它可分为( )。（分数：2.00）A.膨胀功和压缩功 B.技术功和流动功C.轴功和流动功D.膨胀功和流动功解析：解析：容积功为系统体积变化所完成的膨胀功或压缩功。19.(2007 年)系统经一热力过程，放热 9kJ，对外做功 27kJ。为使其返回原状态，若对系统加热 6kJ，需对系统做功( )kJ。（分数：2.00）A.42B.27C.30 D.12解析：解析：根据热力学第一定律 Q=W+U，经计算第一过程 AU=-36kJ，为使其返回原状，即第二过程U=3
25、6kJ，当对系统加热 6kJ 时，计算得出需对系统做功 30kJ。20.(2008 年)系统的总储存能包括内部储存能和外部储存能，其中外部储存能是指( )。（分数：2.00）A.宏观动能+重力位能 B.宏观动能+流动功C.宏观动能+容积功D.容积功+流动功解析：解析：系统总储存为系统的内部储存能和外部储存能之和，外部储存能是指宏观动能与宏观位能(重力位能)之和(E k +E p )。21.(2008 年)某理想气体吸收 3349kJ 的热量而做定压变化。设定容比热容为 0741kJ(kgK)，气体常数为 0297kJ(kgK)，此过程中气体对外界做容积功( )kJ。（分数：2.00）A.858
26、B.900C.245D.958 解析：解析：根据热力学第一定律 q=w t +h，气体定压过程 w t =0，所以 q=h。对于理想气体有 c p =c v +R，则T= 22.(2009 年)气体在某一过程中放出热量 100kJ，对外界做功 50kJ，其内能变化量是( )kJ。（分数：2.00）A.-150 B.150C.50D.-50解析：解析：根据热力学第一定律 Q=W+U，Q=-100kJ，W=-50kJ，将数值代入得此过程中内能变化量是-150kJ。23.(2010 年)内能是储存于系统物质内部的能量，它有多种形式，下列( )不属于内能。（分数：2.00）A.分子热运动能B.在重力场
27、中的高度势能 C.分子相互作用势能D.原子核内部原子能解析：解析：储存于系统内部的能量称为内能，它与系统内工质的内部粒子的微观运动和粒子的空间位置有关，是分子热运动能、分子相互作用势能和原子核内部原子能等能量的总和。24.(2011 年)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( )。（分数：2.00）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解析：解析：热力学第一定律是热力学的基本定律，它适用于一切工质和一切热力过程。25.(2012 年)某喷管内空气初始流速为 20ms，温度为 115，出口温度为 85，空
28、气定压比热容 c p =10045J(kgK)，则出口流速为( )ms。（分数：2.00）A.238B.242C.246 D.252解析：解析：对于喷管能量公式为 12(c 2 2 -c 1 1 )=h 1 -h 2 ，空气视为理想气体有 h=c p t，利用这两式得出口速度的计算公式为 26.(2003 年)热力学第一定律单个入口和单个出口系统表达式 80=dH-Vdp 使用条件为( )。（分数：2.00）A.稳定流动、微元、可逆过程 B.稳定流动、微元、准静态过程C.理想气体、微元、可逆过程D.不计动能和势能、微元、可逆过程解析：解析：热力学第一定律单个入口和单个出口系统表达式 Q=dH-
29、Vdp 使用条件是稳定流动、微元、可逆过程。27.(2003 年)某闭口系统吸热 100kJ，膨胀做功 30kJ，同时有摩擦而耗功 15kJ 为系统内部吸收，则该系统的内能变换为( )。（分数：2.00）A.85kJ B.70kJC.55kJD.45kJ解析：解析：根据热力学第一定律 Q=W+U，由题意知 Q=100kJ，膨胀做功 W 1 =30kJ，同时由摩擦而耗功W 2 =-15kJ 为系统内部吸收，将数值代入得该系统内能变化量是 85kJ。28.(2014 年)由热力学第一定律，开口系统能量方程为 q=dh-w，闭口系统能量方程为 q=du-w，经过循环后，可得出相同结果形式q=w，正确
30、解释是( )。（分数：2.00）A.两系统热力过程相同B.同样热量下可以做出相同数量的功C.结果形式相同但内涵不同 D.除去 q 和 w 其余参数含义相同解析：解析：热力学第一定律表达式 q=dh-w 中 w 为技术功，而 q=du-w 中 w 为容积功，经过循环后，虽然得出结果形式 q=w 相同，但内涵不同。29.(2005、2009 年)某电厂有 3 台锅炉合用一个烟囱，每台锅炉每秒钟产生烟气 73m 3 (已折算到标准状态下的容积)。烟囱出口处的烟气温度为 100，压力表近似等于 1013310 5 Pa，烟气流速为30ms，则烟囱的出口直径是( )m。（分数：2.00）A.356 B.
31、176C.166D.255解析：解析：3 台锅炉产生的标准状态下的烟气总体积流量为 q V0 =73m 3 s3=219m 3 s 烟气可作为理想气体处理，根据不同状态下，烟囱内的烟气质量应相等，得出 因 p=p 0 ，所以 30.(2007 年)在煤气表上读得煤气消耗量为 6685m 3 ，若煤气消耗期间煤气压力表的平均值为4563Pa，温度平均值为 17，当地大气压力为 1001kPa，标准状态下煤气消耗量为( )m 3 。（分数：2.00）A.642B.624 C.10649D.14550解析：解析：压力为一个大气压、温度为 273K 的状态称为标准状态，利用理想气体状态方程， 31.(
32、2008 年)理想气体的 pVT 关系式可表示成微分形式( )。 （分数：2.00）A. B.C.D.解析：解析：对理想气体状态方程 pV=RT 两边进行微分，得到 pdV+Vdp=RdT，等式两边同时除以 RT，再利用状态方程 pV=RT 的关系即可得出32.(2009 年)03 标准立方米的氧气，在温度 t 1 =45和压力 p 1 =1032kPa 下盛于一个具有可移动活塞的圆筒中，先在定压下对氧气加热，热力过程为 12，然后在定容下冷却到初温 45，过程为 23，已知终态压力 p 3 =588kPa。若氧气的气体常数 R=2598J(kgK)，在这两个过程中氧气与外界净交换热量为( )
33、kJ。（分数：2.00）A.5656B.242C.2668 D.4652解析：解析：热力过程 12 为定压过程，Q 1 =mh=mc p (t 2 -t 1 )；热力过程 23 为定压容过程，Q 2 =mU=mc v (t 3 -t 2 )；且 T 2 =T 1 33.(2010 年)已知氧气的表压为 015MPa，环境压力 01MPa，温度 123，钢瓶体积 03m 3 ，则计算该钢瓶质量的计算式 m=01510 6 03(1238314)中( )。（分数：2.00）A.一处错误B.两处错误C.三处错误 D.无错误解析：解析：第一处压力不是表压，而是绝对压力；第二处温度应是热力学温标而不是摄氏温度；第三处气体常数在此不是通用气体常数，而是氧气的气体常数。
