1、注册公用设备工程师暖通空调基础考试上午（工程热力学）历年真题试卷汇编 2 及答案与解析一、单项选择题1 (2013)热力学第一定律单个人口和单个出口系统表达式 Q=dH-Vdp 使用条件为( )。（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2 (2013)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( )。（A）85KJ（B） 70KJ（C） 55KJ（D）45KJ3 (2014)由热力学第一定律，开口系统能量方程为 q=dh+wt，闭口系统能
2、量方程为 q=du+s，经过循环后，可得出相同结果形式 q=，正确解释是( ) 。（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 其余参数含义相同4 (2016)技术功 t=s+dep+dek=一 vdp 适用条件为 ( )。（A）闭口系统可逆过程（B）稳态稳流开口系统可逆过程（C）非稳态流动开口系统可逆过程（D）动能和势能为零时的闭口系统5 (2005、2009)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73m3(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 10133x10 5pa，烟气
3、流速为 30ms，则烟囱的出口直径是 ( )m。（A）356（B） 176（C） 166（D）2556 (2007)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。（A）642（B） 624（C） 10 649（D）14 5507 (2008)理想气体的 p-V-T 关系式可表示成微分形式 ( )。8 (2009)03 标准立方米的氧气，在温度 t1=45和压力 p1=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 1-2，然
4、后在定容下冷却到初温 45，过程为 23，已知终态压力 p3=588kPa。若氧气的气体常数 R=2598J(kg.K)，在这两个过程中氧气与外界净交换热量为( )kJ。（A）5656（B） 242（C） 2668（D）46529 (2010)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 603(1238314)中( )。（A）一处错误（B）两处错误（C）三处错误（D）无错误10 (2011)把空气作为理想气体，当其中 O2 的质量分数为 21，N 2 的质量分数为78，其他气体的质量分数为 1，则其定压比热容
5、 c。为( )J (kg.K)。（A）707（B） 910（C） 1010（D）102311 (2011)z 压缩因子法是依据理想气体计算参数修正后得出实际气体近似参数，下列说法中不正确的是( ) 。（A）z=f(P ， T)（B） z 是状态的函数，可能大于 1 或者小于 1（C） z 表明实际气体偏离理想气体的程度（D）z 是同样压力下实际气体体积与理想气体体积的比值12 (2012)如果将常温常压下的甲烷气体作为理想气体，其定值比热容比 k=cpc v 为( )。（A）133（B） 140（C） 150（D）16713 (2013)钢瓶理想气体 p1V1T 1=p2V2T 2 可适用的范
6、围是( )。（A）准静态过程（B）可逆过程（C）绝热过程（D）任意过程后的两个平衡态之间14 (2014)实际气体分子间有相互作用力和分子有体积，因此同一气体，在同样温度和体积下，若压力不太高，分别采用理想气体状态方程式计算得到的压力 p 理 和实际气体状态方程式计算得到的压力 p 实 之间关系为( )。（A）p 实 =p 理（B） p 实 p 理（C） p 实 p 理（D）不确定15 (2016)理想气体混合物中，O 2 的质量分数为 26，N 2 的质量分数为 74，则该混合气体的折合气体常数 Rg 等于( )。（A）297J(kg.K)（B） 287J (kg.K)（C） 267J (k
7、g.K)（D）260J(kg.K)16 (2005)采用任何类型的压气机对气体进行压缩，所消耗的功能都可用下式计算( )。（A） t=qh（B） t=h（C） t=qu（D）17 (2006)空气的初始容积 V1=2m3、压力 p1=02MPa、温度 t1=40，经某一过程被压缩为 V2=05m 3，p 2=1 MPa。该过程的多变指数是( )。（A）050（B） 116（C） 10（D）一 1318 (2006)容积为 2m3 的储气罐内盛有 t1=20、p 1=500kPa 的空气已知：cp=1005kJ(kg.K)，R=0287kJ (kg.K)。若使压力提高到 p2=1MPa，空气的温
8、度将升高到( ) 。（A）313（B） 40（C） 400（D）35019 (2007)压气机最理想的压缩过程是采用( ) 。（A）n=k 的绝热压缩过程（B） n=1 的定温压缩过程（C） 1nk 的多变压缩过程（D）nk 的多变压缩过程20 (2007)1kg 空气从压力 3MPa 和温度 800K，进行一不可逆膨胀过程到达终态，其终态压力为 15MPa，温度为 700K。若空气的气体常数为 0287kJ(kg.K)，绝热指数为 14，此过程中空气的熵变化量是( )。（A）6481d(kg.K)（B） 648J(kg.K)（C） 5237kJkg（D）1023J(kg.K)21 (2008
9、)某理想气体吸收 3349kJ 的热量而做定压变化。设定容比热容为 0741 kJ(kg.K) ，气体常数为 0297kJ(kg.K)，此过程中气体对外界做容积功( )kJ。（A）858（B） 900（C） 245（D）95822 (2010)理想气体初态 V1=15m 3，p 1=02MPa，终态V2=05m 3， p2=10MPa ，其多变指数为( )。（A）146（B） 135（C） 125（D）11023 (2011)空气进行可逆绝热压缩，压缩比为 65，初始温度为 27，则终了时气体温度可达( ) 。（A）512K（B） 450K（C） 168（D）4624 (2012)压气机压缩制
10、气过程有三种典型过程，即等温过程、绝热过程和多变过程，在同样初始条件和达到同样压缩比的条件下，三者耗功量之间的正确关系为( )。（A）W 等温 =W 多变 =W 绝热（B） W 等温 W 多变 W 绝热（C） W 等温 W 多变 W 绝热（D）不确定25 (2013)在压缩机多级压缩中间冷却中，以理想气体计时，实现耗工最小的最佳压比配置条件是( ) 。（A）各级产气量相等（B）各级等温压缩功相等（C）各级压差相等（D）各级压比相等26 (2014)某热力过程中，氮气初态为 v1=12m 3kg 和 p1=01MPa，终态为v2=0 4m3 kg 和 p2=06MPa，该过程的多变比热容 cn
11、为( )。（A）271J(kg.K)（B） 297J (kg.K)（C） 445J (kg.K)（D）742J(kg.K)27 (2016)高压比压缩制气过程中，当已经实现等温压缩过程后，还需要多级压缩的原因是( )。（A）确保平稳和安全（B）减少耗功，提高效率（C）减少轴功，减少余隙影响（D）提高容积效率，增大产气量注册公用设备工程师暖通空调基础考试上午（工程热力学）历年真题试卷汇编 2 答案与解析一、单项选择题1 【正确答案】 A【试题解析】 热力学第一定律单个人口和单个出口系统表达式 Q=dH 一 Vdp 使用条件是稳定流动、微元、可逆过程。【知识模块】 工程热力学2 【正确答案】 A【
12、试题解析】 根据热力学第一定律 Q=W+U，由题意知 Q=100KJ，膨胀做功W1=30kJ，同时由摩擦而耗功 W2=一 15kJ 为系统内部吸收，将数值代入得该系统内能变化量是 85KJ。【知识模块】 工程热力学3 【正确答案】 C【试题解析】 热力学第一定律表达式 q=dh+。中 t 为技术功，而 q=du+中 为容积功，经过循环后，虽然得出结果形式q= 相同，但内涵不同。【知识模块】 工程热力学4 【正确答案】 B【试题解析】 技术功 t=s+dep+dek。对于稳态稳流开口系统，能量方程为q=dh+t，技术功可表示为 t=q 一 dh=(du+)一 d(u+pv)，对于可逆过程有=pd
13、v，所以，稳态稳流开口系统可逆过程技术功 t=一 vdp。【知识模块】 工程热力学5 【正确答案】 A【试题解析】 3 台锅炉产生的标准状态下的烟气总体积流量为 qv0=73m3s3=219m 3s 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=p0，所以【知识模块】 工程热力学6 【正确答案】 B【试题解析】 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， ，其中，p 0、T 0 为标准状态下的压力与温度， p1 为所给状态下的绝对压力，此题中 p1 等于表压与当地大气压之和。将数值代入得标准状态下煤气的消耗量 VN 约为 62
14、4m2。【知识模块】 工程热力学7 【正确答案】 A【试题解析】 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【知识模块】 工程热力学8 【正确答案】 C【试题解析】 热力过程 1-2 为定压过程，Q 1=mh=mcp(t2 一 t1)；热力过程 2-3 为定容过程，Q 2=mU=mcv(t3-t)；且 ，代入数值得 t2=285；由已知条件t1=t3，则 Q2=-mcV(t2-t1)。这两个过程中氧气与外界净交换热量为 Q=Q1+Q2=m(cp-cv)(t2 一 t1)=mR(t2 一 t1)。
15、因为不同状态下氧气的质量不变，再利用理想气体状态方程，计算出 03 标准立方米的氧气质量为 m= =0429kg。将上述数值代入，得此过程中与外界净交换热量为 2668kJ。【知识模块】 工程热力学9 【正确答案】 C【试题解析】 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度而不是摄氏温度；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。【知识模块】 工程热力学10 【正确答案】 C【试题解析】 空气视为双原子理想气体，定压比热容可用定值比热容 cp=7Rg2近似来求，空气的气体常数取 Rg=028710(kg.K)；或用混合气体的方法求，cp=gicpi，O 2 与 N
16、2 均为双原子理想气体，定压比热容可用定值比热容 cp=7Rg2来求，而 ，已知质量分数 =21、 =78，相对分子质量=32、 =28，将数值代入即得空气的定压比热容值。【知识模块】 工程热力学11 【正确答案】 D【试题解析】 同温度下实际气体的体积与理想气体的体积之比，称为压缩因子。【知识模块】 工程热力学12 【正确答案】 A【试题解析】 甲烷为多原子理想气体，其定值比热容比 k=cpc v97。【知识模块】 工程热力学13 【正确答案】 D【试题解析】 理想气体 p1V1T 1=p2V2T 2 可适用任意过程后的两个平衡态之间。【知识模块】 工程热力学14 【正确答案】 A【试题解析
17、】 对于实际气体，由于考虑分子间有相互作用力和分子本身的体积，在同样温度下，把气体压缩到一定容积所需的实际压力是与按理想气体计算之值有偏差的，但若压力不太高，分别采用理想气体和实际气体状态方程式计算得到压力值的偏差可以忽略不计，认为两者基本相同。【知识模块】 工程热力学15 【正确答案】 B【试题解析】 由混合气体的折合气体常数公式： ，已知氮气的气体常数 为 297J(kg.K)、氧气的气体常数 为 260J(kg.K)，O 2 的质量分数 为 26，N 2 的质量分数 为 74，代入上式计算得该混合气体的折合气体常数约为 287J(kg.K)。【知识模块】 工程热力学16 【正确答案】 A
18、【试题解析】 压气机耗功可用技术功表示，因此任何类型的压缩过程压气机所消耗功的计算均可表示为 t=qh。对于可逆过程有 。【知识模块】 工程热力学17 【正确答案】 B【试题解析】 多变指数 n 的计算为 ，将数值代入得此过程的多变指数为 n=116。【知识模块】 工程热力学18 【正确答案】 A【试题解析】 因为是定容过程，有 ，将数值代入得空气温度升高到 t2=313。【知识模块】 工程热力学19 【正确答案】 B【试题解析】 从同一初态压缩到某预定压力终态，定温过程的耗功量最小，压缩终了的排气温度也最低，所以定温过程是压气机最理想的压缩过程。【知识模块】 工程热力学20 【正确答案】 B
19、【试题解析】 利用理想气体熵变的计算公式 ，将数值代入，得熵变化量为 648J(kg.K)。【知识模块】 工程热力学21 【正确答案】 D【试题解析】 根据热力学第一定律 q=t+h，气体定压过程 t=0，所以 q=h。对于理想气体有 cp=cV+R，则 又由热力学第一定律 q=+u，因此 =q-u=qcvT，将数值代入，得此过程中气体对外做的容积功为 958kj。【知识模块】 工程热力学22 【正确答案】 A【试题解析】 多变指数 n 的计算为 ，将数值代入，得此过程的多变指数：n=146。【知识模块】 工程热力学23 【正确答案】 A【试题解析】 空气可逆绝热压缩视为理想气体等熵过程，终了
20、时气体温度 T2 可用公式 来求，对于空气 k 取 14，式中 p2p 1 为压缩比。【知识模块】 工程热力学24 【正确答案】 C【试题解析】 从同一初态压缩到同样预定压力的三种压气过程，定温过程的耗功量最省，绝热过程最差，多变过程介于两者之间。【知识模块】 工程热力学25 【正确答案】 D【试题解析】 在压缩机多级压缩中间冷却中，实现耗工最小的最佳压比配置条件是各级压比相等。【知识模块】 工程热力学26 【正确答案】 A【试题解析】 多变指数 n 的计算为 ，将数值代入得此过程的多变指数n=1631。氮气为双原子气体，k=1 4，氮气的 cv=742J(kg.K)，多变比热容，将数值代入得 cn=271J(kg.K)。【知识模块】 工程热力学27 【正确答案】 D【试题解析】 单级压缩增压比受余隙容积的影响而受限，即提高增压比会使容积效率下降。为获得较高的压力，必须采用多级压缩，同时可提高容积效率，增大产气量。【知识模块】 工程热力学
