2017年暖通工程师专业基础考试真题及答案

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1、2017年暖通工程师专业基础考试真题及答案一、单项选择题 （共60题，每题2分，每题的备选项中，只有1个最符合题意） 1. 对于简单可压缩热力系统，确定该系统平衡状态的独立变量数为（ ）。 A. 1个B. 2个C. 3个D. 4个 【答案】 B【解析】 状态公理指出：当组成一定的物质系统中存在着几种可逆功（系统进行可逆过程时和外界的功量交换）的作用时，确定该系统平衡状态的独立状态参数有n1个，其中n为可逆体积功的种类。容积功是简单可压缩系统的唯一一种功，故此处n1，得该系统平衡态的独立状态参数有2个。 2. 绝热系统是指系统边界任何位置，传热量Q、做功W及质量流量m满足（ ）。 A. 热量Q0

2、，W0，m0B. 热量Q0，W0，m0C. 部分位置上dQ0，但边界线Q0D. 部分位置上dQ0和Q0，W0或0，m0或0 【答案】 D【解析】 与外界不发生热量交换的系统称为绝热系统，因此dQ0和Q0；该系统对功和物质的交换没有明确规定，功和物质的交换可有可无，因此W0或0，m0或0。 3. 系统的储存能E的表达式（ ）。 A. EUPVB. EUPVEkEpC. EUEkEPD. EUHEkEp 【答案】 C【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U，外部储存能包括宏观运动动能Ek和位能Ep，则EUEkEp。 4. 在不太高压力下，实际气体状态的范德瓦尔

3、斯方程与理想气体状态方程之间的差别是（ ）。 A. 分子运动空间减小，压力下降B. 分子运动空间减小，压力增大C. 分子运动空间增大，压力下降D. 都不变 【答案】 A【解析】 由于实际气体分子本身的体积和分子之间相互作用力的影响，实际气体和理想气体存在偏差。理想气体每个分子可自由活动空间为Vm，实际气体的气体分子本身具有体积为b，因此分子运动空间变小，故范德瓦尔斯方程用分子可自由活动空间（Vmb）取代理想状态方程中的体积时，分子运动空间减小；由于分子间存在作用力，气体对壁面施加的压力相对于理想气体要小。 5. 在压缩机多级压缩中间冷却中，设计最佳（压）缩比配置的目的是实现（ ）。 A. 温升

4、最小B. 耗功最少C. 容积效率最高D. 压缩级数最少 【答案】 B【解析】 气体压缩以等温压缩最有利，多级压缩、中间冷却压气机的工作原理是气体逐级在不同气缸中被压缩，每经过一次压缩以后就在中间冷却器中被定压冷却到压缩前温度，然后进入下一级气缸继续被压缩。这样可以减少压缩过程消耗的总功，且在最佳压缩比下，整个过程耗功最少。 6. 某热泵循环中，热机由温度为15冷源吸热10万kJ，向室内提供温度55的热水50万kJ，则该循环过程为（ ）。 A. 不可逆过程B. 不可能过程C. 可逆过程D. 不确定 【答案】 A【解析】 由卡诺定理来判断该过程。卡诺定理为：在相同温度的恒温高温热源和相同温度的恒温

5、低温热源之间工作的一切不可逆循环，它们的循环热效率必定小于可逆循环的热效率。逆卡诺循环下，该热泵的热效率T1/（T1T2）（55273）/（55273）（15273）8.2。该热泵的实际热效率q1/wq1/（q1q2）50/（5010）1.258.2。由于逆卡诺循环效率高于该热泵循环的效率，则该循环为不可逆过程。 7. 压气机和动力机的第一定律能量方程式都可写为W1h1h2，其过程及含义为（ ）。 A. 过程和含义均相同B. 过程相同、含义不相同C. 过程不相同、含义相同D. 过程和含义均不相同 【答案】 C【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

6、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焓变，都遵循热力学第一定律，含义相同。 8. 理想气体绝热节流过程中的焓和熵变化为（ ）。 A. H1H2，S1S2，c2c1B. H1H2，S2S1，c2c1C. H2H1，S2S1，c2c1D. H2H1，S2S1，c2c1 【答案】 B【解析】 理想气体绝热节流过程是不可逆过程，过程中有熵产，因此节流后，熵S增大，即S2S1。绝热流动的能量方程式为：H2H1m（c22c12）/2。式中，H为焓；c为气体流速；m为气体的质量。通常情况下，节流前后流量相等，截面积相等，因此前后流速不变，即c2c1；根据绝热流动

7、的能量方程式可得，节流前后焓相同，即H1H2。因此理想气体绝热节流过程中H1H2，S2S1，c2c1。 9. 采用热力学第二定律分析蒸汽朗肯动力循环时，可知其中做功能力损失最大的过程是（ ）。 A. 定压加热过程B. 蒸汽凝结过程C. 绝热膨胀过程D. 绝热压缩过程 【答案】 B【解析】 热力学第二定律的内容为：任何可逆过程都不会造成做功能力的损失，任何不可逆过程的发生，都会造成做功能力的损失。上述过程中只有蒸汽凝结过程是不可逆过程，因而做功能力的损失最大。 10. 两股湿空气混合，其流量为ma12kg/s，和ma21kg/s，含湿量分别为d112g/kg（a）和d221g/kg（a），混合后

8、的含湿量为（ ）。 A. 18g/kg（a）B. 16g/kg（a）C. 15g/kg（a）D. 13g/kg（a） 【答案】 C【解析】 两股湿空气混合前后干空气和水蒸气的质量守恒，即ma1d1ma2d2（ma1ma2）dc，则混合后的含湿量dc（ma1d1ma2d2）/（ma1ma2）（212121）/（21）15g/kg（a）。 11. 求解导热微分方程需要给出单值性条件，下列选项中哪一组不属于单值性条件？（ ）。 A. 边界上对流换热时空气的相对湿度及压力B. 几何尺寸及物性系数C. 物体中的初始温度分布及内热源D. 边界上的温度梯度分布 【答案】 A【解析】 单值性条件包含初始条件、

9、边界条件、几何条件和物理条件。边界条件分为三类，第一类边界条件规定了边界上的温度值；第二类边界条件规定了边界上的热流密度值；第三类边界条件规定了边界面与流体间的换热系数和流体的温度。B项属于单值性条件中的几何条件和物理条件，C项属于单值性条件中的初始条件，D项属于单值性条件中的边界条件，而A项不属于单值性条件中的初始条件、边界条件、几何条件和物理条件任意一项，因此答案为A。 12. 普通金属导线，直径1mm左右，当外面敷设绝缘保护层后，导线中的散热量（ ）。 A. 减少B. 不变C. 增大D. 不确定 【答案】 D【解析】 临界热绝缘直径的公式为：dc2ins/h2。式中，ins为绝热材料的导

10、热系数；h2为空气的对流传热系数。由于题目中未给出绝热材料的导热系数，因此无法判断导线外径d2与临界绝缘直径dc的关系。结合题12解图可知，当管道外径小于临界热绝缘直径时，随着直径的增大，管道的传热量q1会增加；当管道外径大于临界热绝缘直径时，随着直径的增大，管道的传热量q1会减少。因此无法确定导线的散热量是增大还是减小。题12解图 13. 根据常热流密度边界条件下半无限大物体的非稳态导热分析解，渗透厚度与导热时间的关系可以表示为（ ）。（其中为热扩散系数，c为常数） A. （）B. （）cC. D. 【答案】 D【解析】 对于常热流密度边界条件下的非稳态导热，其热渗透厚度满足：其中是物质的热

11、扩散系数，为常数。则热渗透厚度也可以表示为：式中，c为常数，且。 14. 在导热数值计算过程进行区域划分及确定节点后，对节点的下列叙述中不正确的是（ ）。 A. 温度值只在节点上有意义B. 节点间温度可以由相邻节点温度平均得出C. 节点代表的区域大小可以调节D. 节点离散方程组的解代表了原有控制方程的解 【答案】 B【解析】 AB两项，在导热数值计算过程进行区域划分及确定节点时，每个节点都可以看作以它为中心的微元体，节点的温度代表它所在微元体的平均温度。C项，网格分割得越细密，节点越多，说明节点代表的区域大小可以调节。D项，节点离散方程组的解代表了原有控制方程的解。 15. 采用相似理论进行两

12、个对流换热过程相似性判别时，错误的说法是（ ）。 A. 现象判别B. 单值性条件判别C. 同种准则判别D. 流体种类判别 【答案】 D【解析】 相似理论指出，只有同类的现象才能谈论相似问题，即首先要进行的是现象判别。其次，判别两个同类现象相似的条件为：同种准则相等，单值性条件相似。D项，单值性条件包含初始条件、边界条件、几何条件和物理条件。而流体种类判别属于单值性条件中的边界条件判别，因此仅判别流体种类是不足够的。 16. 夏季工作室内维持20时，一般穿单衣比较舒服，而在冬季工作室内20时，必须穿较多的衣服才能暖和，主要原因是（ ）。 A. 空气相对湿度不同B. 房内空调功率不同C. 壁面温度

13、不同D. 人的皮肤感觉不同 【答案】 C【解析】 人体表面与室内环境对流与辐射复合换热量在冬夏之间差别巨大。室温相同时，冬夏两季人体表面与环境通过对流换热失去的热量相同。不同的是，冬季墙壁的温度低于人体温度，则人体通过与外界和内墙面进行辐射换热失去大量的热量；而夏季墙壁的温度高于人体温度，则与外界的内墙面进行辐射换热得到大量的热量，从而造成上述现象。 17. 在水平夹层中的自然对流换热，根据热面处于上或下的位置分别进行计算，下列处理方法中正确的是（ ）。 A. 热面在上，冷热面间的自然对流总是可以按导热计算B. 热面在下，气体的Gr1700时，夹层间对流换热按纯导热计算C. 当Gr5000，形

14、成强烈紊流后，流动的传热表现均匀，此时可以按导热计算D. 其中的对流换热可以用换热准则NuCRenPrm计算 【答案】 B【解析】 A项，热面在上，冷、热面之间无流动发生，如无外界扰动，则可以按导热计算。B项，热面在下，气体的Gr1700时，对流换热较弱，夹层中的换热仍以导热为主，因此可以按纯导热计算。C项，当Gr5000，夹层中形成强烈紊流，传热表现均匀，且主要以对流换热为主，因此不能按导热进行计算。D项，对于自然对流换热，应选用封闭夹层空间换热准则关联式NuC（GrPr）m（/H）n计算。 18. 根据维恩位移定律可以推知，室内环境温度下可见波段的辐射力最大值（ ）。 A. 某些波长下可以

15、达到B. 都可以达到C. 不可能达到D. 不确定 【答案】 C【解析】 维恩位移定律指出辐射力最大时对应的峰值波长max与温度之间的函数关系为：maxT2897.6mK。室内环境温度T一般取293K，计算可得max9.89m，而可见光段波长的范围是0.380.76m，由于max9.89m不在可见光段，则室内环境温度下可见波段的辐射力最大值不可能达到。 19. 物体的辐射力与吸收率间的关系可以由基尔霍夫定律给出，并由实验证实，下列无条件成立的是（ ）。 A. TaTB. ，Ta，TC. ，Ta，TD. ，Ta，T 【答案】 D【解析】 基尔霍夫定律用于描述物体的发射率和吸收率之间的关系。基尔霍夫定律表达式为：