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公用设备工程师-专业基础（暖通空调、动力）-工程热力学T.热力学第一定3律［单选题］压气机和动力机的第一定律能量方程式都可写为］其过程及
1.W|=h—h2,含义为［（江南博哥）年真题］02017过程和含义均相同A.过程相同、含义不相同B.过程不相同、含义相同C.过程和含义均不相同D.正确答案c参考解析压气机压缩气体的过程是外界对气体做功的过程，而动力机做功的过程则是气体对外界做功的过程，两者过程不相同；但是本质上两者都是说明工质在绝热过程中所做的技术功等于熔变，都遵循热力学第一定律，含义相同［单选题］.由热力学第一定律，开口系统能量方程为闭口系统能量2bq=dh—6w,方程为经过循环后，可得出相同结果形式正5q=du—3w,f6w确的解释是（）［年真题］2014两系统热力过程相同A.同样热量下可以做相同数量的功B.结果形式相同但内涵不同C.除去和其余参数含义相同D.q w,正确答案C参考解析开口系统能量方程式为式中，为技术功；为熔值，5q=dh+5w6w dh（）而闭口系统能量方程式为式中，为膨胀功；dh=d u+pv5q=du+66wWo为热力学能由于培和热力学能均为状态参数，只与初末参数有关，因此du h u经过循环后，则两式得出了相同的结果dh=0,du=0,加；但两者内涵不同，热力过程也不同［单选题］.使用公式计算系统与外界交换热量和做功时，要求系统满3Q=AU+W足下列哪个过程？（）［年真题］2018任何过程A.可逆过程B.准静态过程C.边界上无功耗散过程D.正确答案A参考解析热力学第一定律基本表达式为式中，和分别表示闭Q=AU+Wo Q W口系统在与外界相互作用的过程中，通过边界传递的热量和功；为系统热力学AU能的变化量热力学第一定律适用于任何过程［单选题］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
4.用于［年真题］2011一切工质和一切热力过程A.量子级微观粒子的运动过程B.工质的可逆或准静态过程C.热机循环的一切过程D.正确答案A参考解析:热力学第一定律是能量转换与守恒定律在热力学上的应用，其表述为热量可以从一个物体传递到另一个物体，也可以与机械能或其他能量相互转换；但在转换的过程中，能量的总值保持不变因此，热力学第一定律适用于一切工质和一切热力过程［单选题］.内能是储存于系统物质内部的能量，有多种形式，下列不属于内能5［年真题］2010分子热运动能A.在重力场中的高度势能B.分子相互作用势能C.原子核内部原子能D.正确答案B参考解析系统物质的能量包括宏观机械能和微观机械能内能属于物质微观能量，包括分子动能、分子势能、化学能和核内原子能；外部宏观机械能包括物质的宏观动能和宏观势能项，重力场的高度势能为宏观势能，属于外部能而不属B于内能［单选题］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
6.积功，它可分为［年真题］2007膨胀功和压缩功A.技术功和流动功B.轴功和流动功C.膨胀功和流动功D.正确答案A参考解析:容积功是指热力系统通过体积变化所完成的与外界进行能量交换的一种功，膨胀功和压缩功统称为容积功流动功是指推动下游流体流动所做的功，是维持流体正常流动所必须传递的能量轴功为开口系统与外界间通过进、出界面以外的边界一般为机器轴所传递的功动能与位能和轴功一样都是可以利用的机械能，合并称为技术功［单选题］系统的储存能的表达式［年真题］
7.E2017A.E=U+PVB.E=U+PV+Ek+EpC.E=U+Ek+EpD.E=U+H+Ek+Ep正确答案c参考解析系统的储存能是内部储存能和外部储存能的总和内部储存能是指热力学能外部储存能包括宏观运动动能和位能则［单选题］U,Ek Ep,E=U+Ek+E”
8.系统的总储存能包括内储存能和外储存能，其中外储存能是指［年真题］2008宏观动能+重力位能A.宏观动能+流动功B.宏观动能+容积功C.容积功+流动功D.正确答案A参考解析:系统具有的总能量称系统储存能，用表示系统储存能可分为内部储E存能与外部储存能两部分系统内部由于分子、原子等微观粒子热运动所具有的能量为内部储存能，又称热力学能系统整体宏观运动的动能和重力位能U EkEp为外部储存能［单选题］工质进行过程，做功和吸热；如恢复初态
9.1—250kJ/kg15kJ/kg时，吸热则做功［年真题］50kJ/kg,2018A.5kJ/kgB.15kJ/kgC.30kJ/kgD.45kJ/kg正确答案B参考解析由题意可得，当工质进行过程，吸热】做功1—2Q=15kJ/kg,W1=50kJ/kg,代入公式尸解得△由于热力学能为状态参数，则当Q AUi+Wi,U=-35kJ/kg U系统恢复初态时，解得工质吸热AUi+AU=0,AU2=—AUi=35kJ/kg Q2=50kJ/kg,20代入公式则做功Qz=AU2+W2,W2=Q2—AU=15kJ/kgo［单选题］系统经一热力过程，放热对外做功为使其返回原状态，
10.9kJ,27kJ若对系统加热需对系统做功［年真题］6kJ,kJ2007A.42B.27C.30D.12正确答案C参考解析热力学第一定律表达式为由题意可得，热量=一做功Q=AU+W9kJ,O则内能变化】=内能为状态参数，仅与W1=27kJ,AU Qi—W1=—9—27=-36kJ初末状态有关，为使其返回原状态，则内能总变化为逆过程需满足0,AU2=-AU=当对系统加热即时,则做功符号为36kJ6kJ Q2=6kJ W2=Q—A IL=6—36=-30kJ负号，说明外界对系统做功30kJ［单选题］某理想气体吸收的热量而作定压变化设定容比热容为
11.3349kJ气体常数为此过程中气体对外界做容积功
0.741kJ/kg-K,
0.297kJ/kg•K,kJ［年真题］2008A.858B.900C.245D.958正确答案D参考解析已知理想气体的定容比热容由迈耶公式一可以求得定压比c”g Cv=Rg热容・由于该过程为定压过程，技术功Cp=Rg+c=
0.297+
0.741=
1.038kJ/kg K因此热量△丁温度变化尸Wi=-vdp=0,q=h+wi=A h=Cp2—TD,A T=T2—T则此过程对外界做的容积功为:丁一q/cp=3349/L038=
3226.4K,w=q-Au=q-C2v「义计算结果与项最接近，因此答案选择=3349—
0.
7413226.4=
958.2kJ DD［单选题］某闭口系统吸热膨胀做功同时由摩擦而耗功为系统
12.100kJ,30kJ,15kJ内吸收，则该系统的内能变化为［年真题］2013A.85kJB.70kJC.55kJD.45kJ正确答案A参考解析闭口系统热力学第一定律，即能量守恒定律，表达式为Q=AU+Wo Q和分别表示一闭口系统在与外界相互作用的过程中，通过边界传递的热量和功；W为系统热力学能的变化量本题中，热量做功则该AU Q=100kJ,W=30—15=15kJ,系统的内能为:AU=Q-W=100-15=85kJo［单选题］.气体在某一过程中放出热量对外界做功其内能变化量13lOOkJ,50kJ,是［年真题］kJ2009A.-150B.150C.50D.-50正确答案A参考解析热力学第一定律的公式为式中、和符号的规定分Q=AU+W,Q WAU别为工质吸热为正，放热为负；工质对外做功为正，外界对工质做功为负；系统的热力学能增加为正，反之为负由题意可得，热量一对外界做功Q=lOOkJ,W=50kJ,系统内能的变化量AU=Q—W=—100—50=-150kJ［单选题］.有一流体以的速度通过直径的管路进入动力机，进口处143m/s
7.62cm的焰为内能为压力为而在动力机出口处的
2558.6kJ/kg,2326kJ/kg,P1=
689.48kPa,焰为若过程为绝热过程，忽略流体动能和重力位能的变化，该动力
1395.6kJ/kg机所发出的功率是［年真题］kW2005A.
4.65B.
46.5C.1163D.233正确答案B参考解析比焰与内能的关系式为则进口处的比体积的计算公式huh=u+pvo为:进口处的质量流量的计算vi=h.-u./p=
2558.6-2326/
689.48=
0.337m3/kg mo公式为z2由于该过程为m=V/vi=vnd243X
3.14X
0.0762/4/
0.337=
0.04kg/so绝热过程，且忽略流体动能和重力位能的变化，则单位质量流体经过动力机所做的功因此，该动力机所发出的功率为w=h1-112=
2558.6—
1395.6=1163kJ/kg0［单选题］.某物质的内能只是温度的函数，且W=mw=O.04X1163=
46.5kW15遵守关系式U=125+此物质的温度由℃升高到℃温度每变化所做的功
0.125tkJ,1002005w/5t=℃此过程中该物质与外界传递的热量是［年真题］
0.460kJ/,kj2006A.
57.5B.
58.5C.
50.5D.
59.5正确答案B参考解析热力学第一定律应用于控制质量时的表达式为则在该过Q=AU+W程中内能的变化一如=AU=U25=
12.5+
0.125t-
12.5+
0.
1250.125X t-ti=
0.22该过程中功的变化为125X200-100=
12.5kJo=『
0.46dfW=「
0.46df=
0.46x200-100二46kJ则该物质与外界传递的热量为Q=AU+W=
12.5+46=
58.5kJo［单选题］开口系统能量方程下列等式中不正确的是［
16.6q=dh+6wt,6w‘2年真题］9A.5w=vdptB.6w=S w—vdpt sC.5Wt=3q—dhD.6w=6w+de+det sp k正确答案B参考解析三项，技术功用为动能与位能电和轴功的合称，则ABD ekWs6wt=8ws项，开口系统能量方程贝+de H-de=—vdpo C6q=dh+6Wt,1J6wt=6q—dhop k［单选题］技术功适用条件为［年真题］
17.6Wt=6Ws+5e+6e=—vdp2016p k闭口系统可逆过程A.稳态稳流开口系统可逆过程B.非稳态稳流开口系统可逆过程C.动能和势能为零时的闭口系统D.正确答案B参考解析存在过程方程和不存在任何耗散效应是可逆过程充要条件，开口系统是与外界之间存在物质传递的系统，闭口系统是与外界之间没有物质传递的系统，稳态流动指控制容积内任一点的状态参数和流速都不随时间而变化热力过程中可被直接利用来做功的能量，统称为技术功稳态稳流开口系统中，轴功指通Ws过控制容积边界的功，；技术功为轴功、动6w=6w—6pv—6e—6e WtWss pk能和位能之和，即当该过程为可逆过程或准静态过ek ep6Wt=5Ws+6ep+5ek程，因此适用条件为稳态稳流开口系统S=—vdp5Wt=5Ws+6ep+6ek=—vdp,Wt o可逆过程［单选题］热力学第一定律单个入口和单个出口系统表达式使用
18.8q=dh—vdp的条件为［年真题］2013稳定流动，微元,可逆过程A.B.稳定流动，微元,C.准静态过程理想气体，微元,.D可逆过程不计动能和势能,正微元，可逆过程确答案参考解析熔是工质流经开口系统中的能量总和，在闭口系统中熔没有A实际意义稳定流动指控制容积内任一点的状态参数和流速都不随时间而变化h为比焰，为单位工质获得的热量，为比容，该系统表达式均为微q v6q=dh—vdp元，进出质量相等，而且没有与时间有关的量，因此是稳定流动热力学第一定律在开口系统中的表达式为其中，可逆过程的技术功6q=dh+6wt6Wt=—vdpo因此使用条件为稳定流动，微元，可逆过程5q=dh—vdp［单选题］.在正向循环中，输入热能勒，经过热机转化成功同时向环境释放19W,热能功能关系满足［年真题］Q2,2019A.WQ Q012；B.WQ Q=012；C.WQ-Qt2四周维持恒定的一个温度数值D.WQ1；正确答案A参考解析正向循环中，工质吸热%,放热做功因此，功Q2,W=Q1—Q2W，由于向环境释放热量，因此四周的温度会上升Qi Q Q20Q2I［单选题］对于热泵循环，输入功可以在高温环境放出热量在低温环境
20.W,Q”得到热量下列关系中不可能存在的是［年真题］Q2,2012A.Q=W2B.Q,WQ2C.Q,QW2D.QQ,W2正确答案D参考解析根据热力学第一定律，热泵循环向高温环境放出的热量“等于输入的功和在低温环境得到的热量之和，即由于输入功故不可能W QzQ=W+Q2W0,I存在Q2Q1O［单选题］下列有关热力学第一定律的解读中，是不正确的
21.系统具有的热力学能属于热能，因此，工质系统可以只依靠本身的热力学能不A.断做功在孤立系统中，能量的总量保持不变B.第一类永动机是不可能实现的C.热机的热效率不可能大于D.1正确答案A参考解析热力学第一定律可以表述为“机械能可以变为热能，热能也可以变为机械能，在转换中能量总数不变”，又表述为“第一类永动机是造不成的”或“热机的效率不可能大于当考察热能与机械能互相转换的过程时，如果把系统与1”外界合在一起看作孤立系统，热力学第一定律又可以表述为“在孤立系统内，能量的总量保持不变”因此，第一类永动机是不可能实现，工质系统不能只依靠本身的热力学能不断做功，需要消耗机械能，热机的效率永远小于lo［单选题］下列关于内能的表述不正确的是
22.内能是指储存于系统内部的能量A.内能的变化与过程路径无关B.内能包括内动能、内位能和维持一定分子结构的化学能等C.工质经循环变化后，内能的变化不一定为零D.正确答案D参考解析:热力学能内能为状态量，是指储存于系统内部的能量，内能的变化与路径无关，状态参数经一个循环后变化量为零，内能为状态参数，则工质经循环变化后，内能的变化一定为零，即泞=口［单选题］热力学第一定律基本表达式写成、,的形式的适用条件
23.6q=c dt+pdv为0可逆过程闭口系统、A.稳定流动开口系统闭口系统、可逆过程闭口系统理想气体、B.正确答案C理想气体、C.参考解析对于闭口系统，热力学第一定律微元表达式为；6=du+8wq理想气体、D.对于稳定流动开口系统，热力学第一定律微元表达式为；6q=dh+5wt对于理想气体，热力学第一定律微元表达式为如=品比或也=比；对可逆过程，g热力学第一定律微元表达式为或则的适6w=pdv5Wt=—vdp3q=Cvdt+pdv用条件为理想气体、闭口系统、可逆过程［单选题］.气体在某一过程中吸入了的热量，同时内能增加了该24lOOkJ150kJ,过程是膨胀过程A.压缩过程B.定容过程C.均不是D.正确答案B参考解析热力学第一定律的表达式为该过程中，热量内Q=AU+W Q=lOOkJ,能则膨胀功亚=、一△负号说明此过程外界对气TU=150kJ,U=100—150=—50kJV0,体做功，为压缩过程［单选题］有一闭口系统沿过程从状态变化到状态又从状态沿另一过
25.a12,2程回到状态如果已知系统在过程中向外界吸收热量外界在b11—a—210kJ,2—b过程中对系统做压缩功而系统向外界放热那么，系统在过程中对—18kJ9kJ,l-a-2外界做功为A.8kJB.llkjC.9kJD.6kJ正确答案C参考解析热力学第一定律基本表达式为由题意可得，过程中，Q=AU+W2-b-l做功热量则热力学能］W=—8kJ,Q®=—9kJ,AlU=Q2b—Ww=—9--8=—IkJM热力学能为状态参数，只与初末状态，因此⑶即AU AU+A U2bl=0,AUla2=—过程中,热量则做功△AU2bl=lkjo1—a—2Qla2=10kJ,Wia2=Qla2—h2=10—l=9kj,即表示系统对外界做功9kJo［单选题］下列陈述中只有是正确的
26.任何没有体积变化的过程必定没有对外界做功A.应该设法利用烟气离开锅炉时带走的热量B.工质的焰是代表用状态函数描述的那部分能量C.u+pv技术功代表通过轴输出的全部机械能D.正确答案C参考解析项，体积不变时，压强变化同样可以有外界做功项，烟气离开锅A B炉带走的热量是耗散热量，利用烟气离开锅炉带走的热量反而会消耗更多能量C项，伴随工质的各项能量中，和两项都完全由工质的热力状态决定，把和u pvu两项合并称为质量熔或比熠，即项，动能、位能和轴功一样都是pv h=u+pv D可以利用的机械能，合并称为技术功［单选题］关于稳定流动能量方程式的普遍表达式，写法不正确
27.A.Q=AH+WSB.Q=AH+Wt2C.6q=dh+1/2dc+gdz+8wsD.|5=q Ah+ptin正确答案A参考解析稳定流动能量方程式为2单位质量下的Q=AH+1/2mAc+mgAz+Wso稳定流动能量方程式为其中，为轴3q=dh+1/2dc up2+gdz+6So Wswss W功，技术功Wt=3/2mA因此，稳定流动能量方程式为cSup2+mgAz+Ws Q=AH+用功率来表述稳定流动能量方程式，方程为2sup+q gAz+p=q△h+pWto4=qmAh+1/2qmAc mtmt。
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