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 2 及答案与解析一、单项选择题1 (2011 年) 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 cp 为( )J (kgK)。（A）707（B） 910（C） 1010（D）10232 (2011 年)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
2、体体积的比值3 (2012 年) 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）1674 (2013 年) 钢瓶理想气体 p1V1T 1=p2V2T 2 可适用的范围是( )。（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5 (2014 年) 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（
3、C） p 实 p 理（D）不确定6 (2005 年) 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）w t=q-h（B） wt=h（C） wt=q-u（D）w t=- Vdp7 (2006 年) 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=1MPa。该过程的多变指数是( )。（A）050（B） 116（C） 10（D）-1 38 (2006 年) 容积为 2m3 的储气罐内盛有 t1=20、p 1=500kPa 的空气已知：cp=1005kJ(kgK) ，R=0287kJ (kg K)。若使
4、压力提高到 p2=1MPa，空气的温度将升高到( ) 。（A）313（B） 40（C） 400（D）3509 (2007 年) 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10 (2007 年)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(kgK)、绝热指数为 14，此过程中空气的熵变化量是( )。（A）648kJ(kgK)（B） 648J(kg K)（C） 5237kJkg（D
5、）1023J(kgK)11 (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(kg K)，此过程中气体对外界做容积功( )kJ 。（A）858（B） 900（C） 245（D）95812 (2010 年) 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）11013 (2011 年)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）
6、168（D）4614 (2012 年)压气机压缩制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15 (2013 年)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16 (2014 年) 某热力过程中，氮气初态为 v1=12m 3kg 和 p1=01MPa，终态为v2=0 4
7、m3 kg 和 p2=06MPa，该过程的多变比热容 cn 为( )。（A）271J(kgK)（B） 297J (kgK)（C） 445J (kgK)（D）742J(kgK)17 (2009 年) 如图 161 所示为卡诺制冷循环的 TS 图，从图中可知，表示制冷量的是( ) 。（A）面积 efghe（B）面积 hgdch（C）面积 efghe+面积 hgdch（D）面积 achba+面积 efghe18 (2010 年) 根据卡诺循环得出热效率 Ntc=1-(T2T 1)，下列结果中不能由卡诺循环得出的是( ) 。（A）热效率 Ntc1（B）单一热源下做功为 0（C）热效率 Ntc 与工质无
8、关（D）热源温差大则做功量多19 (2011 年)卡诺循环由两个等温过程和两个绝热过程组成，过程的条件是( )。（A）绝热过程必须可逆，而等温过程可以任意（B）所有过程均是可逆的（C）所有过程均可以是不可逆的（D）等温过程必须可逆，而绝热过程可以任意20 (2012 年) 进行逆卡诺循环时，制冷系数或供热系数均可以大于 1，即制冷量 Q2或供热量 Q1 都可以大于输入功 W，下列说法正确的是( )。（A）功中含有较多的热量（B）功的能量品位比热量高（C）热量或冷量可以由其温度换算（D）当温差为零时可以得到无限多的热量或冷量21 (2013 年)熵是状态参数，因此只要初终状态确定，则熵变也确定，
9、下列中错误的是( )。（A）工质循环过程dS=0（B）孤立系统熵变 Siso 是状态参数（C）完成循环后，环境的熵变不一定为 0（D）同样初终态，可逆与不可逆，工质的熵变相同22 (2014 年) 进行逆卡诺循环制热时，其供热系数 c 将随着冷热源温差的减小而( )。（A）减小（B）增大（C）不变（D）不确定23 (2014 年)关于孤立系统熵增原理，下述说法错误的是( )。（A）孤立系体中进行过程 dSiso0（B）自发过程一定是不可逆过程（C）孤立系统中所有过程一定都是不可逆过程（D）当达到最大值时系统达到平衡24 (2005 年)湿空气是由( )。（A）湿饱和蒸汽与干空气组成的混合物（B
10、）干空气与过热蒸汽组成的混合物（C）干空气与水蒸气组成的混合物（D）湿蒸汽与过热蒸汽组成的混合物25 (2005 年)水在定压下被加热可从未饱和水变成过热蒸汽，此过程可分为三个阶段，其中包含的状态有( )种。（A）3（B） 4（C） 5（D）626 (2006 年)湿饱和蒸汽是由饱和水和干饱和蒸汽组成的混合物，表示温饱和蒸汽的成分用( )。（A）干度（B）含湿量（C）容积成分（D）绝对湿度27 (2006 年)4m 3 湿空气的质量是 455kg，其中干空气 447kg，此时湿空气的绝对湿度是( )kgm 3。（A）114（B） 112（C） 002（D）00328 (2007 年)水蒸气的干
11、度被定义为( ) 。（A）饱和水的质量与湿蒸汽的质量之比（B）干蒸汽的质量与湿蒸汽的质量之比（C）干蒸汽的质量与饱和水的质量之比（D）饱和水的质量与干蒸汽的质量之比29 (2007 年)湿空气的含湿量是指( ) 。（A）1kg 干空气中所含有的水蒸气质量（B） 1m3 干空气中所含有的水蒸气质量（C） 1kg 湿空气中所含有的水蒸气质量（D）1kg 湿空气中所含有的干空气质量30 (2008 年)水蒸气的干度为 x：从水蒸气表中查得饱和水的焓为 h，湿饱和蒸汽的焓为 h“，计算湿蒸汽焓的表达式是( )。（A）h x=h+x(h“-h)（B） hx=x(h“-h)（C） hxh-x(h“-h)（
12、D）h x=h“+x(h“-h)31 (2008 年)湿空气的焓可用 H=101t+0001d(2501+185t) 来计算，其中给定数字 185 是( ) 。（A）干空气的定压平均质量比热容（B）水蒸气的定容平均质量比热容（C）干空气的定容平均质量比热容（D）水蒸气的定压平均比热容32 (2009 年)湿空气的焓可用 H=101t+0001d(2501+185t) 来计算，其中温度 t是指( )。（A）湿球温度（B）干球温度（C）露点温度（D）任意给定的温度33 (2010 年) 饱和湿空气的露点温度 td，湿球温度 tw 及干球温度 t 之间的关系为( )。（A）t dt wt（B） td
13、=tw=t（C） td=tw t（D）t dt wt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 2 答案与解析一、单项选择题1 【正确答案】 C【试题解析】 空气视为双原子理想气体，定压比热可用定值比热容 cp=7Rg2 近似来求，空气的气体常数取 Rg=0287kJ(kg K)；或用混合气体的方法求，cp=giCpi，O 2 与 N2 均为双原子理想气体，定压比热可用定值比热容 cp=7Rg2 来求，而 Rgi=8314M i，已知质量分数 ，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2 【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
14、的体积之比，称为压缩因子。【知识模块】 工程热力学3 【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4 【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5 【正确答案】 A【试题解析】 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、6 【正确答案】 A【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 wt=q-h。对于可逆过程有 wt=- Vdp。【知识模块】 工程热力学7 【正确答案】 B【试题解析】 多变指数 n 的计算为 n= ，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8 【正确答案】 A【试题解析】 因为是定容过程，有 p1p 2=T1T 2 则 T2=T1 ，将数值代入得空气温度升高到 t2=313。【知识模块】 工程热力学9 【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
16、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10 【正确答案】 B【试题解析】 利用理想气体熵变的计算公式s=c pln ，将数值代入，得熵变为 648J(kgK)。【知识模块】 工程热力学11 【正确答案】 D【试题解析】 根据热力学第一定律 q=wt+h，气体定压过程 wt=0，所以 q=h。对于理想气体有 cp=cv+R，则T= 又由热力学第一定律 q=w+u，因此 w=q-u=q-c， T，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12 【正确答案】 A【试题解析】 多变指数 n 的计算为 n= ，将数值代入，得此过程的多变指数：n=
17、146。【知识模块】 工程热力学13 【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，终了时气体温度 T2 可用公式 T2T 1=(p2p 1)(k-1)k 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14 【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15 【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16 【正确答案】 A【试题解析】 多变指数
18、 n 的计算为 n= ，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(kgK)，多变比热容cn= cv，将数值代入得 cn=271J(kgK)。【知识模块】 工程热力学17 【正确答案】 B【试题解析】 在 TS 图上，面积代表热量，矩形 efghe 的面积表示循环过程的净热量，矩形 dfeccd 的面积表示循环过程的放热量，矩形 hgdch，的面积表示循环过程的吸热量也即制冷量。【知识模块】 工程热力学18 【正确答案】 D【试题解析】 根据卡诺循环热效率 Ntc=1-(T2T 1)，该结果中可以得出： (1)热效率取决于两热源温度，T 1、
19、T 2，与工质性质无关。 (2)由于 T1，T 00，因此热效率不能为 1。 (3)若 T1=T2，热效率为零，即单一热源，热机不能实现。【知识模块】 工程热力学19 【正确答案】 B【试题解析】 卡诺循环由两个可逆的等温过程和两个可逆的绝热过程组成。【知识模块】 工程热力学20 【正确答案】 B【试题解析】 功的能量品位比热量高，功全部可以转变为有用能，而热量是中低品位能，它转变为有用能的部分取决于温度的高低。【知识模块】 工程热力学21 【正确答案】 B【试题解析】 状态参数是指只要初终状态确定，则状态参数的变化也确定，与过程无关。而孤立系统进行可逆过程，熵变S iso=0，孤立系统进行不
20、可逆过程，熵变S iso0。【知识模块】 工程热力学22 【正确答案】 B【试题解析】 逆卡诺循环制热时，其供热系数 c= ，当冷热源温差 T1-T2减小时， c 将随之增大。【知识模块】 工程热力学23 【正确答案】 C【试题解析】 根据孤立系统熵增原理，dS iso0，其中当系统中所进行的过程是不可逆过程时，dS iso0；系统中所进行的过程是可逆过程时，dS iso=0。【知识模块】 工程热力学24 【正确答案】 C【试题解析】 湿空气是由干空气和水蒸气所组成的混合气体。【知识模块】 工程热力学25 【正确答案】 C【试题解析】 水在定压下被加热从未饱和水变成过热蒸汽的过程分为三个阶段、
21、包括五种状态，即：未饱和水状态、饱和水状态、湿饱和蒸汽状态、干饱和蒸汽状态和过热蒸汽状态。【知识模块】 工程热力学26 【正确答案】 A【试题解析】 在湿饱和蒸汽区，用干度 x 表示湿饱和蒸汽的成分。【知识模块】 工程热力学27 【正确答案】 C【试题解析】 湿空气的绝对湿度为 1m3 湿空气中所具有的水蒸气的质量，又称为湿空气的密度。所以湿空气的绝对湿度=水蒸气的质量湿空气质量，将数值代入，得湿空气的绝对湿度=002kgm 3。【知识模块】 工程热力学28 【正确答案】 B【试题解析】 水蒸气干度的定义：干度 x=【知识模块】 工程热力学29 【正确答案】 A【试题解析】 湿空气的含湿量为
22、1kg 干空气中所含有的水蒸气质量。【知识模块】 工程热力学30 【正确答案】 A【试题解析】 湿蒸汽是干饱和蒸汽与饱和液的混合物。湿蒸汽干度为 x，则每千克质量的湿蒸汽中应有 xkg 的干饱和蒸汽和(1-x)kg 的饱和液。其中 h“为干饱和蒸汽焓，h为饱和水的焓。【知识模块】 工程热力学31 【正确答案】 D【试题解析】 湿空气焓 H=101t+0001d(2501+185t)，其中 185 为常温下水蒸气的平均比定压热容。【知识模块】 工程热力学32 【正确答案】 B【试题解析】 湿空气的焓的计算式 H=101t+0 001d(2501+185t)中的温度 t是指干球温度。【知识模块】 工程热力学33 【正确答案】 B【试题解析】 饱和湿空气的露点温度 td、湿球温度 tw 及干球温度 t 之间的关系为三者相等，即 td=tw=t。【知识模块】 工程热力学
