防城港職業(yè)技術(shù)學(xué)院《工程熱力學(xué)2》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁防城港職業(yè)技術(shù)學(xué)院《工程熱力學(xué)2》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在新能源的國(guó)際合作中，不同國(guó)家和地區(qū)在技術(shù)研發(fā)、市場(chǎng)推廣和政策制定等方面存在差異。假設(shè)一個(gè)國(guó)際新能源合作項(xiàng)目旨在促進(jìn)全球新能源技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，以下哪個(gè)方面可能是合作中面臨的最大障礙？（）A.技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一和互認(rèn)，不同國(guó)家的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范存在差異B.知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)和共享，各方在技術(shù)研發(fā)中的知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸屬和使用存在爭(zhēng)議C.資金的籌集和分配，不同國(guó)家的投入能力和利益訴求不同D.文化和政策差異，導(dǎo)致在項(xiàng)目實(shí)施和管理上存在溝通和協(xié)調(diào)困難2、在新能源電網(wǎng)的整合中，智能電網(wǎng)技術(shù)發(fā)揮著重要作用。假設(shè)要構(gòu)建一個(gè)能夠有效整合多種新能源發(fā)電的智能電網(wǎng)，以下哪個(gè)方面的技術(shù)創(chuàng)新最為關(guān)鍵？（）A.先進(jìn)的電力電子設(shè)備，實(shí)現(xiàn)電能的高效轉(zhuǎn)換和控制B.高效的能量管理系統(tǒng)，優(yōu)化電力分配和調(diào)度C.強(qiáng)大的通信和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)獲取電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)D.分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，平衡供需波動(dòng)3、在新能源技術(shù)的金融支持方面，涵蓋了投資、融資和保險(xiǎn)等多種形式。為了吸引更多的金融資源投入新能源領(lǐng)域，以下哪個(gè)金融創(chuàng)新措施是最為重要的？（）A.設(shè)立新能源產(chǎn)業(yè)投資基金B(yǎng).開發(fā)新能源項(xiàng)目的綠色債券C.創(chuàng)新新能源保險(xiǎn)產(chǎn)品和服務(wù)D.以上措施都具有重要意義4、在新能源技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化過程中，政策支持和市場(chǎng)機(jī)制起著關(guān)鍵的推動(dòng)作用。為了促進(jìn)新能源技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，以下哪種政策措施的效果可能最為顯著？（）A.提供財(cái)政補(bǔ)貼和稅收優(yōu)惠B.制定嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和能源法規(guī)C.建立新能源技術(shù)研發(fā)基金D.開展新能源示范項(xiàng)目和推廣計(jì)劃5、在新能源汽車領(lǐng)域，電池技術(shù)是關(guān)鍵。對(duì)于鋰離子電池在新能源汽車中的應(yīng)用，以下描述哪一個(gè)是準(zhǔn)確的？（）A.鋰離子電池具有極高的能量密度，充電速度極快，且循環(huán)壽命幾乎無限，使其成為新能源汽車的理想動(dòng)力源，不存在任何缺點(diǎn)B.鋰離子電池雖然能量密度較高，但存在安全性問題，如過熱可能導(dǎo)致起火爆炸，且在低溫環(huán)境下性能大幅下降。不過，通過不斷的技術(shù)改進(jìn)，這些問題正在逐步得到解決C.鋰離子電池的成本過高，且資源稀缺，限制了其在大規(guī)模新能源汽車中的應(yīng)用，未來將被其他新型電池完全取代D.鋰離子電池的性能已經(jīng)完全滿足新能源汽車的需求，無需進(jìn)一步研發(fā)和改進(jìn)6、在新能源技術(shù)的發(fā)展中，材料科學(xué)的進(jìn)步起著重要的支撐作用。例如，在光伏電池中，新型半導(dǎo)體材料的研發(fā)可以顯著提高電池效率。對(duì)于下一代高效光伏材料的研究，以下哪個(gè)方向最具潛力？（）A.有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦材料B.寬禁帶半導(dǎo)體材料C.二維材料如石墨烯在光伏中的應(yīng)用D.量子點(diǎn)材料在光伏領(lǐng)域的突破7、在新能源技術(shù)的產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建中，包括原材料供應(yīng)、設(shè)備制造、工程建設(shè)和服務(wù)運(yùn)營(yíng)等多個(gè)環(huán)節(jié)。為了提升新能源產(chǎn)業(yè)鏈的整體競(jìng)爭(zhēng)力，以下哪個(gè)環(huán)節(jié)的優(yōu)化是最為重要的？（）A.原材料的本地化供應(yīng)和成本控制B.核心設(shè)備制造技術(shù)的自主創(chuàng)新C.工程建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化D.服務(wù)運(yùn)營(yíng)的專業(yè)化和智能化8、在研究新能源技術(shù)的國(guó)際合作時(shí)，以下關(guān)于其意義和形式的描述，哪一種是準(zhǔn)確的？（）A.新能源技術(shù)的國(guó)際合作具有重要意義，它可以促進(jìn)技術(shù)交流和共享，加速研發(fā)進(jìn)程，降低研發(fā)成本，共同應(yīng)對(duì)全球性的能源和環(huán)境挑戰(zhàn)。國(guó)際合作的形式包括聯(lián)合研發(fā)項(xiàng)目、技術(shù)轉(zhuǎn)讓、人才交流、共建能源基礎(chǔ)設(shè)施等。通過國(guó)際合作，可以整合各國(guó)的優(yōu)勢(shì)資源，提高新能源技術(shù)的全球普及和應(yīng)用水平B.新能源技術(shù)的國(guó)際合作沒有必要，各國(guó)應(yīng)該獨(dú)立發(fā)展自己的技術(shù)C.新能源技術(shù)的國(guó)際合作主要是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，合作形式很少D.新能源技術(shù)的國(guó)際合作只限于發(fā)達(dá)國(guó)家之間，發(fā)展中國(guó)家無法參與9、假設(shè)我們正在研究新能源技術(shù)在偏遠(yuǎn)地區(qū)的應(yīng)用，如獨(dú)立的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)、小型生物質(zhì)能電站等。對(duì)于保障偏遠(yuǎn)地區(qū)能源供應(yīng)的可靠性和穩(wěn)定性，以下哪種技術(shù)和管理措施是最為關(guān)鍵的？（）A.優(yōu)化能源系統(tǒng)的配置和儲(chǔ)能容量B.建立遠(yuǎn)程監(jiān)控和故障診斷系統(tǒng)C.培養(yǎng)當(dāng)?shù)氐哪茉催\(yùn)維技術(shù)人員D.以上措施的綜合實(shí)施10、在新能源技術(shù)的發(fā)展過程中，不斷涌現(xiàn)出新的概念和理念，如能源互聯(lián)網(wǎng)、零能耗建筑和能源區(qū)塊鏈等。對(duì)于推動(dòng)新能源技術(shù)的深度融合和創(chuàng)新發(fā)展，以下哪個(gè)概念的實(shí)踐和應(yīng)用具有最廣闊的前景？（）A.能源互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建和運(yùn)營(yíng)B.零能耗建筑的大規(guī)模推廣C.能源區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用和創(chuàng)新D.以上概念都具有重要的發(fā)展前景11、地?zé)崮苁莵碜缘厍騼?nèi)部的熱能，在能源領(lǐng)域具有一定的應(yīng)用前景。關(guān)于地?zé)崮艿拈_發(fā)和利用，以下說法錯(cuò)誤的是：（）A.地?zé)崮芸梢杂糜诎l(fā)電、供暖和溫泉療養(yǎng)等領(lǐng)域，具有多種用途B.干熱巖型地?zé)崮荛_發(fā)需要先進(jìn)的鉆井和注水技術(shù)，成本較高，但資源潛力巨大C.地?zé)崮艿拈_發(fā)利用不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生任何負(fù)面影響，是一種完全清潔的能源D.地?zé)豳Y源的分布具有地域性，在開發(fā)前需要進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)勘探和資源評(píng)估12、新能源技術(shù)的創(chuàng)新往往依賴于跨學(xué)科的研究和合作，涉及物理學(xué)、化學(xué)、材料科學(xué)和工程學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域。在開發(fā)一種新型的高效儲(chǔ)能技術(shù)時(shí)，如果要整合不同學(xué)科的知識(shí)和方法，以下哪個(gè)團(tuán)隊(duì)組成是最為理想的？（）A.由物理學(xué)家和化學(xué)家組成B.由材料科學(xué)家和工程師組成C.由以上四個(gè)學(xué)科的專家共同組成D.由具有豐富經(jīng)驗(yàn)的工程師單獨(dú)完成13、海洋能是一種潛力巨大的新能源，包括潮汐能、波浪能、海流能等多種形式。以下關(guān)于海洋能利用的敘述，不正確的是（）A.潮汐能發(fā)電是利用潮汐的漲落形成的水位差推動(dòng)水輪機(jī)發(fā)電，具有可預(yù)測(cè)性和穩(wěn)定性，但潮汐能電站的建設(shè)成本較高，對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境可能產(chǎn)生一定影響B(tài).波浪能發(fā)電技術(shù)尚處于研發(fā)和試驗(yàn)階段，目前面臨著能量轉(zhuǎn)換效率低、設(shè)備可靠性差等問題，但隨著技術(shù)的進(jìn)步，波浪能有望成為重要的海洋能源來源C.海流能發(fā)電是利用海洋中的穩(wěn)定海流推動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)發(fā)電，其優(yōu)點(diǎn)是能量密度較高，但海流能的分布范圍有限，且受季節(jié)和氣候影響較大D.海洋能的開發(fā)利用不會(huì)受到任何地理和氣候條件的限制，在全球任何海域都可以大規(guī)模建設(shè)海洋能發(fā)電設(shè)施，是解決全球能源危機(jī)的終極方案14、當(dāng)探討新能源在交通領(lǐng)域的未來發(fā)展趨勢(shì)時(shí)，除了電動(dòng)汽車，氫燃料電池汽車、電動(dòng)飛機(jī)和電動(dòng)船舶等也備受關(guān)注。在這些新興的交通能源技術(shù)中，哪個(gè)領(lǐng)域的突破可能對(duì)全球交通格局產(chǎn)生最重大的影響？（）A.氫燃料電池汽車的大規(guī)模商業(yè)化B.電動(dòng)飛機(jī)的長(zhǎng)航程應(yīng)用C.電動(dòng)船舶的普及和推廣D.以上領(lǐng)域的發(fā)展都具有重要意義15、新能源技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，例如太陽能光伏建筑一體化（BIPV）。對(duì)于BIPV系統(tǒng)，以下哪種說法是正確的？（）A.BIPV系統(tǒng)只是將太陽能光伏板安裝在建筑物表面，對(duì)建筑物的外觀和功能沒有任何影響B(tài).BIPV系統(tǒng)不僅能夠?yàn)榻ㄖ锾峁╇娏Γ€能夠替代傳統(tǒng)的建筑材料，起到保溫、隔熱、防水等作用，同時(shí)提升建筑物的美觀度。但BIPV系統(tǒng)的成本過高，目前難以大規(guī)模推廣C.BIPV系統(tǒng)的發(fā)電效率低，維護(hù)困難，在實(shí)際應(yīng)用中效果不佳，更多是作為一種概念性的技術(shù)D.BIPV系統(tǒng)的技術(shù)尚未成熟，存在諸多安全隱患，不適合在建筑物上應(yīng)用二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）深入研究新能源技術(shù)在宗教場(chǎng)所和歷史文化建筑中的能源解決方案。分析這些特殊場(chǎng)所的能源需求特點(diǎn)、文化保護(hù)要求，以及如何在不破壞原有建筑風(fēng)貌的前提下引入新能源技術(shù)實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)供應(yīng)。2、（本題5分）全面剖析新能源在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用案例和效益。以某一具體工業(yè)行業(yè)（如化工、鋼鐵、電子）為例，闡述新能源（如太陽能光伏發(fā)電、余熱回收）的應(yīng)用方式和對(duì)節(jié)能減排的貢獻(xiàn)。分析新能源在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用所面臨的技術(shù)難題和經(jīng)濟(jì)可行性，以及如何通過產(chǎn)業(yè)升級(jí)和能源管理提高新能源的利用效率。3、（本題5分）深入分析新能源技術(shù)在提高能源利用效率方面的作用，包括能源轉(zhuǎn)換、傳輸和終端使用環(huán)節(jié)的技術(shù)創(chuàng)新，探討如何通過綜合能源管理實(shí)現(xiàn)能源的高效利用。4、（本題5分）詳細(xì)闡述太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中，光伏板的工作原理，包括光生伏特效應(yīng)的產(chǎn)生機(jī)制，以及如何將光能轉(zhuǎn)化為電能。同時(shí)，分析影響光伏板發(fā)電效率的主要因素，并探討提高發(fā)電效率的可行技術(shù)途徑。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一座2MW的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)，風(fēng)機(jī)的切入風(fēng)速為3m/s，額定風(fēng)速為12m/s，切出風(fēng)速為25m/s。該地區(qū)的年平均風(fēng)速分布符合威布爾分布，形狀參數(shù)k為2，尺度參數(shù)c為8。計(jì)算該風(fēng)電場(chǎng)的年發(fā)電量。已知風(fēng)機(jī)的發(fā)電效率在額定風(fēng)速以下與風(fēng)速的三次方成正比，在額定風(fēng)速以上保持額定功率輸出。同時(shí)，假設(shè)每度電的上網(wǎng)電價(jià)為0.6元，計(jì)算該風(fēng)電場(chǎng)一年的發(fā)電收益。若初始投資為1.5億元，設(shè)備壽命20年，運(yùn)維成本每年200萬元，計(jì)算投資回收期。2、（本題5分）一輛新能源物流車配備了容量為150kWh的三元鋰電池，電池的能量密度為220Wh/kg，車輛百公里耗電量為30kWh。已知電池組的循環(huán)壽命為1200次，車輛每年行駛里程為6萬公里。計(jì)算電池組的重量和在其使用壽命內(nèi)車輛總的行駛里程。如果電池組的更換成本為12萬元，計(jì)算單位里程的電池成本。3、（本題5分）一家工廠采用地源熱泵系統(tǒng)進(jìn)行冷熱聯(lián)供，夏季制冷負(fù)荷為150kW，冬季供暖負(fù)荷為120kW。地源熱泵夏季制冷系數(shù)為5，冬季制熱系數(shù)為4。系統(tǒng)全年運(yùn)行2500小時(shí)，計(jì)算年耗電量和運(yùn)行費(fèi)用（電價(jià)為0.8元/千瓦時(shí)）。4、（本題5分）某地區(qū)計(jì)劃推廣太陽能熱水器，每臺(tái)熱水器的集熱面積為2平方米，年平均太陽輻射量為1600千瓦時(shí)/平方米，熱水器的效率為50%。一個(gè)家庭每天需要150升60℃的熱水，水的比熱容為4.2千焦/（千克·℃），初始水溫為15℃。計(jì)算該家庭需要安裝多少臺(tái)太陽能熱水器才能滿足需求？如果采用電加熱來補(bǔ)充不足的熱量，電價(jià)為0.6元/千瓦時(shí)，計(jì)算每年的電費(fèi)支出。5、（本題5分）一座5MW的生物質(zhì)能熱電廠，以木材廢棄物為燃料，熱值為20MJ/kg，燃燒效率為80%，發(fā)電效率為30%，供熱效率為40%。計(jì)算每年消耗的燃料量和供熱量。如果燃料價(jià)格為600元/噸，熱價(jià)為100元/GJ，上網(wǎng)電價(jià)為0.45元/度，計(jì)算熱電廠的年收入。四、綜合題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）新能源技術(shù)的發(fā)展面臨著一系列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的制定需求。請(qǐng)?jiān)敿?xì)闡述新能源技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的重要性，包括保障產(chǎn)品質(zhì)量、促進(jìn)技術(shù)交流和推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展等方面。分析當(dāng)前新能源技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系的現(xiàn)狀和存在的不足，如標(biāo)準(zhǔn)缺失、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一等。研究如何加強(qiáng)國(guó)際國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，提高我國(guó)在新能源技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域的話語權(quán)。2、（本題10分）深入分析太陽能熱發(fā)電技術(shù)中，塔式、槽式、碟式和菲涅爾式四種系統(tǒng)的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及各自在聚光效率、系統(tǒng)復(fù)雜度、成本和適用規(guī)模等方面的表現(xiàn)。結(jié)合實(shí)際案例，比較它們?cè)诓煌乩砗蜌夂驐l件下的應(yīng)用效果，并討論如何進(jìn)一步提高太陽能熱發(fā)電的效率和經(jīng)濟(jì)性。3、（本題10分）詳細(xì)闡述