《暖通工程师2015年[专业基础]考试真题与答案解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《暖通工程师2015年[专业基础]考试真题与答案解析（36页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、暖通工程师 2015 年专业基础考试真题与答案解析暖通工程师 2015 年专业基础考试真题与答案解析一、单项选择题一、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。共 60 题，每题 2 分，每题的备选项中，只有 1 个最符合题意。1.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（）。A.孤立系统B.开口系统C.刚体系统D.闭口系统答案：A答案解析：A 项，孤立系统是指与外界既无能量交换又无物质（质量）交换的系统；B 项，开口系统是指与外界有物质（质量）交换的系统；C 项，刚体系统是由两个或两个以上刚体
2、通过铰链等约束互相联系在一起而构成的力学系统，与本题无关，属于力学的范畴；D 项，闭口系统是指与外界无物质（质量）交换的系统。2.压力的常用国际单位表达中不正确的是（）。A.N/m2B.kPaC.MPaD.bar答案：D答案解析：ABC 三项，压力的定义是垂直作用于流体或固体界面单位面积上的力，即N/m2，压力的基本国际单位是 Pa，1kPa103Pa，1MPa106Pa。D 项，bar是工程中经常用到的压力单位，但不是国际单位。3.由热力学第一定律，开口系统能量方程为 qdhw，闭口系统能量方程为qduw，经过循环后，可得出相同结果形式，正确的解释是（）。A.两系统热力过程相同B.同样热量下
3、可以作出相同数量的功C.结果形式相同但内涵不同D.除去 q 和 w，其余参数含义相同答案：C答案解析：开口系统能量方程式为：qdhw。式中，w 为技术功；dh 为焓值，dhd（upv）。而闭口系统能量方程式为：qduw。式中，w 为膨胀功；du为热力学能。由于焓 h 和热力学能 u 均为状态参数，只与初末参数有关，因此经过循环后，dh0，du0，则两式得出了相同的结果，但两者内涵不同，热力过程也不同。4.实际气体分子间有作用力且分子有体积，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
4、.P 实P 理B.P 实P 理C.P 实P 理D.不确定答案：A答案解析：若考虑存在分子间作用力，气体对容器壁面所施加的压力要比理想气体的小；而存在分子体积，会使分子可自由活动的空间减小，气体体积减小从而压力相应稍有增大，因此综合考虑分子间作用力和分子体积的影响，当压力不太高时，P 实P 理。5.某热力过程中，氮气初态为 v11.2m3/kg 和 p10.1MPa，终态为 v20.4m3/kg 和 p20.6MPa，该过程的多变比热容 cn 为（）。A.271J/（kgK）B.297J/（kgK）C.445J/（kgK）D.742J/（kgK）答案：A答案解析：计算步骤如下：计算多变指数 n。
5、多变指数 n 的计算公式为：nln（p2/p1）/ln（v1/v2）ln（0.6/0.1）/ln（1.2/0.4）1.631。计算恒容比热容 cv。氮气为双原子气体，绝热指数 k1.4，氮气的摩尔质量 M为 28g/mol，气体常数 R 取 8.314J/（molK），根据恒容比热容计算公式，计算氮气的恒容比热容：cvRg/（k1）（R/M）1/（k1）（8.314/28）1/（1.41）742J/（kgK）。计算多变比热容 cn。氮气的恒容比热容 cv742J/（kgK），多变比热容 cn为：cn（nk）/（n1）cv（1.6311.4）/（1.6311）742271J/（kgK）。6.进行
6、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.不确定答案：D答案解析：热泵供热系数 cq1/wq1/（q1q2）Tk/（TkT0）。式中，Tk 为热源温度；T0 为冷源温度。由公式可得，热泵供热系数 c只与冷源温度 T0 和热源温度 Tk 有关，而与冷热源温差（TkT0）无必然联系。当冷热源温差（TkT0）减小时，由于不确定 Tk 的变化，因此热泵供热系数 c的变化也不确定。7.确定湿空气的热力状态需要的独立参数的个数为（）。A.1 个B.2 个C.3 个D.4 个答案：C答案解析：相律公式为：rkf2。式中，r 为需要的独立参数；k 为组元数；f
7、为相数。湿空气是指由空气与水蒸气组合而成的二元单相混合工质，即组元数 k2，相数f1，则需要的独立参数 r2123。因此，要确定湿空气的热力状态需要的独立参数为 3 个。8.对于喷管内理想气体的一维定熵流动，流速 c、压力 p、比焓 h 及比体积 v 的变化，正确的是（）。A.dc0，dp0，dh0，dv0B.dc0，dp0，dh0，dv0C.dc0，dp0，dh0，dv0D.dc0，dp0，dh0，dv0答案：D答案解析：喷管是使流体加速流动的管件，因此气体流经喷管时，速度逐渐升高，dc0；要实现内能向动能的转变，根据 cdcvdp 可知，dc0 时，dp0；又 dQTdsdhvdp，对于喷
8、管内的等熵过程即 ds0，则有：dhvdp，则 dp0 时，dh0；根据过程方程 pvkconst，压力 p 降低时，比容 v 增大，即 dv0。9.组成蒸汽朗肯动力循环基本过程的是（）。A.等温加热，绝热膨胀，定温凝结，定熵压缩B.等温加热，绝热膨胀，定温凝结，绝热压缩C.定压加热，绝热膨胀，定温膨胀，定温压缩D.定压加热，绝热膨胀，定压凝结，定熵压缩答案：D答案解析：朗肯循环可理想化为两个定压过程和两个定熵过程。水在蒸汽锅炉中定压加热变为过热水蒸气，过热水蒸气在汽轮机内绝热膨胀做功，做功后的低压湿蒸汽在凝汽器内定压（也定温）冷却凝结放热成为饱和水，凝结水在水泵中的定熵压缩后由水泵送回锅炉，
9、从而完成一个循环。因此，组成蒸汽朗肯动力循环基本过程的是定压加热，绝热膨胀，定压凝结，定熵压缩。10.关于孤立系统熵增原理，下述说法中错误的是（）。A.孤立系统中进行过程 dSiso0B.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 S 达到最大值 Smax 时系统达到平衡答案：C答案解析：A 项，孤立系统熵增原理为：孤立系统熵或是增大或是保持不变，绝对不可能减少，即 dSiso0。BC 两项，自发过程会导致孤立系统熵增大，当 dSiso0 时，系统内部为不可逆过程；而当 dSiso0 时，系统内部为可逆过程，故孤立体系中存在可逆过程。D 项，熵增原理可以作为系统平衡
10、的判据是：当孤立系统的熵达到最大值时，系统处于平衡状态。11.当天气由潮湿变为干燥时，建筑材料的热导率可能会出现（）。A.木材、砖及混凝土的热导率均有明显增大B.木材的热导率下降，砖及混凝土的热导率不变C.木材、砖及混凝土的热导率一般变化不大D.木材、砖及混凝土的热导率均会下降答案：D答案解析：像木材、砖、混凝土等多孔介质材料，在潮湿情况下细孔中会有大量的液态水出现。由于水分的渗入，会发生水分从高温区向低温区迁移而传递热量的现象，致使导热系数较大。而干燥后的细孔中全是空气，液态的热导率大于气态的热导率，因此当天气由潮湿变为干燥时，整体的热导率会下降。12.外径为 50mm 和内径为 40mm
11、的过热高压高温蒸汽管道保温过程中，如果保温材料热导率为 0.05W/（mK），外部表面总散热系数为 5W/（m2K），此时（）。A.可以采用该保温材料B.降低外部表面总散热系数C.换选热导率较低的保温材料D.减小蒸汽管道外径答案：A答案解析：圆柱体的临界热绝缘直径的公式为：dc2ins/h。式中，ins 为保温材料的热导率；h 为外表面散热系数。只有管道外径 d2 大于临界热绝缘直径时，覆盖绝热层才有效。A 项，临界热绝缘直径 dc20.05/50.02m20mmd240mm，因此该保温材料在外保温可以增加保温效果。B 项，降低外部表面总散热系数 h 会使临界热绝缘直径 dc 变大，有可能会使
12、 dc40mm，从而导致该保温材料在外保温减弱保温效果。C 项，换选热导率较低的保温材料会使临界热绝缘直径变小，由于该保温材料已经满足减少热损失的要求，因此选热导率较低的保温材料没有太大意义，反而会增加初投资。D 项，减小蒸汽管道外径与临界绝缘直径无关。13.在非稳态导热过程中，瞬态导热过程根据温度的变化特性可以分为三个不同的阶段，下列说法中不正确的是（）。A.在 0.2Fo的时间区域内，过余温度的对数值随时间线性变化B.Fo 数小于 0.2 的时间区域，温度变化受初始条件影响最大C.最初的瞬态过程是无规则的，无法用非稳态导热微分方程描述D.如果变化过程中物体的 Bi 数很小，则可以将物体温度
13、当作空间分布均匀计算答案：C答案解析：非稳态的三个阶段中，初始阶段和正规状态阶段是以傅里叶数 Fo0.2 为界限。A 项，在正规状态阶段（0.2Fo），过余温度的对数值随时间按线性规律变化；B 项，Fo0.2 为初始阶段，该阶段内受初始条件影响较大，且各个部分的变化规律不相同；C 项，非稳态的导热微分方程在描述非稳态问题时并未有条件限制，即便是最初阶段也是可描述的；D 项，毕渥准则数 Bi 为导热热阻与对流热阻的比值，当 Bi 较小时，说明物体的导热热阻接近为零，因此可以将物体温度当作空间分布均匀计算。14.常物性无内热源二维稳态导热过程，在均匀网格步长下，如题 14 图所示的平壁面节点处于第
14、二类边界条件时，其差分格式为（）。题 14 图A.t1t2t3t4（x/）qw/3B.t1t2t3t4（x/）qw/2C.t1t2t3t4（x/）qw/4D.t1（t22t3t4）/4xqw/（2）答案：D答案解析：节点 1 为边界节点，其节点方程为：令 xy，则 t1（t22t3t4）/4xqw/（2）。15.下列换热工况中，可能相似的是（）。A.两圆管内单相受迫对流换热，分别为加热和冷却过程B.两块平壁面上自然对流换热，分别处于冬季和夏季工况C.两圆管内单相受迫对流换热，流体分别为水和导热油D.两块平壁面上自然对流换热，竖放平壁分别处于空气对流和水蒸气凝结答案：C答案解析：相似判定的三要素
15、为：同类现象、单值性条件相似，同名的已定准则相等。对于对流换热现象，单值性条件包括：几何条件，如换热表面的形状和尺寸等；物理条件，如流体的类别和物性等；边界条件，如进出速度、壁面温度等；时间条件，各物理量是否随时间变化及如何变化。AB 两项不满足同类现象；D项不满足同名的准则相等。16.确定同时存在自然对流和受迫对流的混合对流换热的准则关系是（）。A.Nuf（Gr，Pr）B.Nuf（Re，Pr）C.Nuf（Gr，Re，Pr）D.Nuf（Fo，Gr，Re）答案：C答案解析：自然对流受 Gr 和 Pr 影响，受迫对流受 Pr 和 Re 影响。C 项，受迫对流和自然对流同时存在时，努谢尔准则 Nu
16、的关联式为：Nuf（Re，Pr，Gr）；A 项，仅自然对流存在时，则 Nuf（Re，Pr）；B 项，仅受迫对流时，则 Nuf（Gr，Pr）。17.小管径水平管束外表面蒸汽凝结过程中，上下层管束之间的凝结表面传热系数 h 的关系为（）。A.h 下排h 上排B.h 下排h 上排C.h 下排h 上排D.不确定答案：B答案解析：在水平管束管外凝结换热的应用上，常有多根管组成的水平管管束，上一层管子的凝液流到下一层管子上，使得下一层管面的膜层增厚，传热效果降低，所以下一层的传热系数 h 比上一层的传热系数 h 小。18.在秋末冬初季节，晴朗天气晚上草木表面常常会结霜，其原因可能是（）。A.夜间水蒸气分压下降达到结霜温度B.草木表面因夜间降温及对流换热形成结霜C.表面导热引起草木表面的凝结水结成冰霜D.草木表面凝结水与天空辐射换热达到冰点答案：D答案解析：大气层外宇宙空间的温度接近绝对零度，是个理想冷源，在 813m的波段内，大气中所含二氧化碳和水蒸气的吸收比很小，穿透比较大，地面物体通过这个窗口向宇宙空间辐射散热，达到一定冷却效果。草木表面结霜是由于在晴朗天气下，其表面凝结水与太空直接辐射换热使
