勘察设计注册公用设备工程师暖通空调与动力专业基础真题2014年

勘察设计注册公用设备工程师暖通空调与动力专业基础真题2014年(总分：120.00，做题时间：90分钟)一、单项选择题(总题数：60，分数：120.00)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时，该系统称为______。（分数：2.00）A.孤立系统√B.开口系统C.刚体系统D.闭口系统解析：[解析]A项，孤立系统是指与外界既无能量交换又无物质交换的系统；B项，开口系统是指与外界有物质交换的系统；C项，刚体系统与本题无关，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/m2B.kPaC.MPaD.bar（分数：2.00）A.B.C.D.√解析：[解析]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，1kPa=103Pa，1MPa=106Pa。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，开口系能量方程为δq=dh-δw，闭口系能量方程为δq=du-δw，经过循环后，可得出相同结果形式∮δq=∮δw，正确的解释是______。（分数：2.00）A.两系统热力过程相同B.同样热量下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，其余参数含义相同解析：[解析]式δq=dh-δw中的δw为技术功，而式δq=du-δw中的δw为膨胀功，因此虽然经过循环后两式得出了相同的结果∮q=∮w，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______。（分数：2.00）A.p实≈p理√B.p实＞p理C.p实＜p理D.不确定解析：[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，p实≈p理。5.某热力过程中，氮气初态为v1=1.2m3/kg和p1=0.1MPa，终态为v2=0.4m3/kg和p2=0.6MPa，该过程的多变比热容cn为______。（分数：2.00）A.271J/(kg·K)√B.297J/(kg·K)C.445J/(kg·K)D.742J/(kg·K)解析：[解析]多变指数。又氮气为双原子气体，k=1.4，恒容比热容cv=742J/(kg·K)，则多变比热容为：6.进行逆卡诺循环制热时，其供热系数εc将随着冷热源温差的减小而______。（分数：2.00）A.减小B.增大√C.不变D.不确定解析：[解析]热泵供热系数εc=1+εc，式中，为逆卡诺循环制冷系数。当冷热源温差(Tk-T0)减小时，逆卡诺循环制冷系数εc，增大，故热泵供热系数εc增大。7.确定湿空气的热力状态需要的独立参数个数为______。（分数：2.00）A.1个B.2个C.3个√D.4个解析：[解析]根据相律公式r=k-f+2，式中，r为需要的独立参数；k为组元数；f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，则k=2，f=1，r=3。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______。（分数：2.00）A.dc＞0，dp＞0，dh＜0，dv＞0B.dc＞0，dp＜0，dh＜0，dv＜0C.dc＞0，dp＜0，dh＞0，dv＞0D.dc＞0，dp＜0，dh＜0，dv＞0√解析：[解析]气体流经喷管时，速度逐渐升高，dc＞0；要实现内能向动能的转变，根据cdc=-vdp可知，dc＞0时，dp＜0；又Tds=dh-vdp，对于喷管内的等熵过程有：dh=vdp，则dp＜0时，dh＜0；根据过程方程pvk=C，压力降低时，比容增大，dv＞0。9.组成蒸汽朗肯动力循环基本过程的是______。（分数：2.00）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，定温凝结，定温压缩D.定压加热，绝热膨胀，定压凝结，定熵压缩√解析：[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定熵膨胀做功，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，从而完成一个循环。10.关于孤立系统熵增原理，下述说法中错误的是______。（分数：2.00）A.孤立系统中进行过程dSiso＞0B.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时系统达到平衡解析：[解析]A项，根据孤立系统熵增原理有：dSiso≥0。BC两项，当dSiso＞0时，系统内部为不可逆过程；而当dSiso=0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______。（分数：2.00）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√解析：[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/m·K，外部表面总散热系数为5W/m2·K，此时______。（分数：2.00）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.减小蒸汽管道外径解析：[解析]A项，圆柱体的临界热绝缘直径，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会使临界热绝缘直径变大；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，但无太大意义；D项，减小蒸汽管道外径与本题考查内容基本无关，是干扰项。13.在非稳态导热过程中，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______。（分数：2.00）A.在0.2＜Fo＜∞的时间区域内，过余温度随时间线性变化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，则可以将物体温度当作空间分布均匀计算解析：[解析]非稳态的三个阶段中，初始阶段和正规状态阶段是以Fo=0.2为界限。A项，在正规状态阶段(0.2＜Fo＜∞)，过余温度的对数值随时间按线性规律变化；B项，Fo＜0.2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，当Bi较小时，说明物体的导热热阻接近为零，因此物体内的温度趋近于一致。14.常物性无内热源二维稳态导热过程，在均匀网格步长下，如图所示的平壁面节点处于第二类边界条件qw=c时，其差分格式为______。A．B．C．D．（分数：2.00）A.B.C.D.√解析：[解析]节点1为边界节点，其节点方程为：由上述两式可知，本题选项都是错误的，其中较为接近的是D项。15.下列换热工况中，可能相似的是______。（分数：2.00）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解析：[解析]相似判定的三要素为：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：①几何条件，如换热表面的形状和尺寸等；②物理条件，如流体的类别和物性等；③边界条件，如进出速度、壁面温度等；④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______。（分数：2.00）A.Nu=f(Gr，Pr)B.Nu=f(Re，Pr)C.Nu=f(Gr，Re，Pr)√D.Nu=f(Fo，Gr，Re)解析：[解析]自然对流受Gr和Pr影响，受迫对流受Pr和Re影响，所以A项是自然对流准则关系式，B项是受迫对流准则关系式。又因为自然对流和受迫对流同时存在，所以只有C项符合条件。17.对于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______。（分数：2.00）A.h下排＞h上排B.h下排＜h上排√C.h下排=h上排D.不确定解析：[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______。（分数：2.00）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√解析：[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8～13μ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，其表面与太空直接辐射换热使得草木表面的温度达到了冰点。19.大气层能够阻止地面绝大部分热辐射进入外空间，由此产生温室效应，主要原因是______。（分数：2.00）A.大气中的CO2等多原子气体√B.大气中的N2C.大气中的O2D.大气中的灰尘解析：[解析]温室气体有吸收长波不吸收短波的特性，大气层能使太阳短波辐射到达地面，但地表受热后向外放出的大量长波热辐射线却被大气中的温室气体吸收，这样就使地表与低温大气层的温度升高，地球便类似于栽培农作物的温室，故名“温室效应”。大气中的温室气体有二氧化碳、氯氟烃、甲烷等，其中以二氧化碳为主。20.套管式换热器中顺流或逆流布置下ε-NTU关系不同，下述说法错误的是______。（分数：2.00）A.Cmin/Cmax＞0，相同NTU下，ε顺＜ε逆B.Cmin/Cmax=0，NTU→∞，ε顺→1，ε逆→1C.Cmin/Cmax=1，NTU→∞，ε顺→5，ε逆→1D.Cmin/Cmax＞0，NTU增大，ε顺和ε逆都趋向同一个定值√解析：[解析]如图所示，ABC三项的描述都是正确的。而根据C项的结果可以判定D项是错误的。21.如图用水银压差计+文丘里管测量管道内水流量，已知管道的直径为d1=200mm，文丘里管道喉管直径为d2=100mm，文丘里管的流量系数为μ=0.95。已知测出的管内流量为Q=0.025m3/s，那么两断面的压强差Δh为(水银的密度为13600kg/m3)______。（分数：2.00）A.24.7mmB.35.6mmC.42.7mm√D.50.6mm解析：[解析]。列伯努利方程式，得：，故Δh=42.7mm。22.下列说法正确的是______。（分数：2.00）A.分析流体运动时，拉格朗日法比欧拉法在做数学分析时更为简便B.拉格朗日法着眼于流体中各个质点的流动情况，而欧拉法着眼于流体经过空间各固定点时的运动情况√C.流线是拉格朗日法对流动的描述，迹线是欧拉法对流动的描述D.拉格朗日法和欧拉