熱力學(xué)補充復(fù)習(xí)題2(原)

1、1.2.3.化4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.化工熱力學(xué)補充復(fù)習(xí)題（2）單項選擇指定溫度下的純物質(zhì)，當(dāng)壓力低于該溫度下的飽和蒸氣壓時，則該物質(zhì)的狀態(tài)為（ A飽和蒸氣B 超臨界流體 C過熱蒸氣D壓縮液體偏心因子是從物質(zhì)的蒸氣壓定義的，其量綱為（）BA kPa B 1C壓力的單位 D Pa1#液體的壓縮系數(shù)'幾乎（）CA不隨組分數(shù)變化B不隨體積膨脹系數(shù)變化C 不隨溫度和壓力變化D 不隨液體的摩爾體積變對單組分單相系統(tǒng)，若系統(tǒng)的三種性質(zhì)x、y、z存在z = f（x，y），則循環(huán)關(guān)系式U x 二 °#A -1對于理想化的不可壓縮的流體，與熵?zé)o關(guān)的是（A 溫

2、度 B壓力 C溫度和壓力 計算熱力學(xué)性質(zhì)的方法不包括（A普遍化關(guān)系法B剩余性質(zhì)法純物質(zhì)的偏摩爾性質(zhì)就是其（）A 化學(xué)位B 摩爾性質(zhì) C）BD組成狀態(tài)方程法D 對比態(tài)原理B臨界性質(zhì)D容量性質(zhì)對于混合的理想氣體，組分的逸度與其分壓（A相等B不相等 C逸度大于分壓逸度小于分壓在一定的溫度和壓力下,由等摩爾的氣體 A和B組成的混合物中 A組分的逸度系數(shù)為e2 , B組分的逸度系數(shù)為e"，則混合物的逸度系數(shù)為（）C-0.2.0.3e +eA20.20.3e e0.2:：0.30.2 0.3C e 2D-e 2理想溶液服從 Lewis-Randall規(guī)則，即理想溶液組分的逸度與其摩爾分數(shù)成（）B

3、A 比例 B 正比 C反比 D沒關(guān)系某封閉系統(tǒng)經(jīng)歷一不可逆過程，系統(tǒng)所做的功和排出的熱量分別為100kJ和45kJ,則系統(tǒng)的熵變（）DC 小于零 D不確定A 等于零 B 大于零汽液平衡的平衡溫度均低于體系中任一組分的（A對比溫度 B汽化溫度C臨界溫度與氣體相比，液體的體積膨脹系數(shù)和壓縮系數(shù)的值都（A 很大 B很小 C與氣體相當(dāng)D無可比性描述什么和混合物性質(zhì)之間聯(lián)系的函數(shù)式稱為混合規(guī)則（A 純物質(zhì)性質(zhì)B 臨界參數(shù)C組分的摩爾分數(shù)逸度系數(shù)定義為物質(zhì)的逸度與其壓力之比，所以逸度系數(shù)（A 等于1B 與壓力的單位相同C 等于0C凝固溫度D 理想溶液D是無因次的#16.17.18.19.20.21.22.

4、23.24.25.26.27.28.29.由熱力學(xué)基本方程可得A T B - p C V D S只有廣度量才有偏摩爾量，偏摩爾量本身是（）BA 容量性質(zhì)B強度性質(zhì)C摩爾性質(zhì)D共軛性質(zhì)液態(tài)溶液中Lewis-Randall規(guī)則可表示為lim fi，它在什么條件時是正確的（）AA Xj 1 B Xj 0 C N ， D 任何情況理想溶液中組分i的活度等于以摩爾分數(shù)表示的組分i的（）BA 逸度B 濃度 C溫度D亨利系數(shù)4.#4.#對于純物質(zhì)的逸度fi、混合物中組分的逸度 ?和混合物的逸度f，當(dāng)混合物的極限組成 Xj =1時，f和?都等于（）Cln y是下列哪一個的偏摩爾量（RTBInaj)AC.：ln

5、f4.#4.#水蒸氣作為加熱介質(zhì)時，只要傳熱推動力滿足要求，采用蒸氣的壓力應(yīng)盡量較A 高 B 低 C可高可低D 不確定為提高制冷系數(shù)，常采取的措施是 A過冷措施 B節(jié)流膨脹 T溫度下的過熱蒸汽的壓力（A大于該溫度下的飽和蒸氣壓C等于該溫度下的飽和蒸氣壓下列偏摩爾性質(zhì)定義中，正確的是）AC深冷循環(huán)D抽氣循環(huán)）BB小于該溫度下的飽和蒸氣壓D 以上說法都不對M i = （） B級nM )1-T ,p,njCFc(nM )1nS ,nV ,n jnS, p,nj4.#4.#氣體經(jīng)過穩(wěn)流絕熱膨脹，對外做功，如忽略宏觀動能、位能變化，無摩擦損失，則此過程氣體焓值 （）BA增加B不變C減少D不能斷定不可逆穩(wěn)

6、定流動系統(tǒng)的能量累積等于零，過程的熵產(chǎn)生厶S （） AA 大于零B 等于零 C小于零 D 不確定過熱蒸汽通過絕熱可逆膨脹，對外做功為 Ws，經(jīng)過計算此過程的理想功為 Wid,則Wid與Ws的關(guān)系為（）CA大于B 小于C相等D不確定純物質(zhì)p-V圖臨界等溫線上臨界點的特性是（）A4.3=0,-0zTc30.31.32.33.34.0,_2Mv00,化學(xué)位是物質(zhì)系統(tǒng)的（）CA摩爾性質(zhì) B容量性質(zhì) C 某流體在穩(wěn)定流動裝置內(nèi)經(jīng)歷了一個不可逆絕熱過程，所產(chǎn)生的功為A 大于零 B 小于零 C 可正可負 對于任何實際過程，總有效能必定會（A 減少B 增加C守恒理想氣體通過節(jié)流閥后，一般溫度會（A上升B下降C

7、不變下列敘述正確的是（強度性質(zhì)D廣度性質(zhì)D不變可增加也可減少）D不確定-0=Tc25kW，則流體的熵變（4.#4.#A等熵膨脹的制冷量要比節(jié)流膨脹的制冷量大B任何氣體在任何條件下進行節(jié)流膨脹，氣體的溫度必然降低C由于熱泵供熱可獲得比所耗軸功大得多的熱量，因此在熱泵制熱過程中實現(xiàn)了無效能向有效能的轉(zhuǎn)化D制冷循環(huán)中制冷劑作等熵膨脹35. T溫度下純物質(zhì)的過熱蒸氣的壓力比該溫度下其飽和蒸氣壓（）CD不確定）AB屬純經(jīng)驗參數(shù)D 為與物質(zhì)無關(guān)的確定常數(shù)A相等 B 高C低36. 立方型狀態(tài)方程 RK方程中的參數(shù)（A通常表達為物質(zhì)臨界參數(shù)的函數(shù)C 需由少量p-V-T實驗數(shù)據(jù)經(jīng)回歸確定）DD 同時滿足質(zhì)量守恒

8、、能量守恒和熵增原理（n ），下面說法正確的是（）a37. 自然界中進行的一切過程，從熱力學(xué)的角度必須滿足（A滿足質(zhì)量守恒B滿足能量守恒 C滿足熵增原理38. 一個系統(tǒng)從狀態(tài)（I ）分別經(jīng)歷可逆過程和不可逆過程到達狀態(tài)A兩個過程的理想功一樣大C兩個過程的熵變都大于零B兩個過程都有有效能的損失D兩個過程的熵變都等于零4.#4.#多項選擇1. 在純物質(zhì)p-V圖上，臨界等溫線上臨界點的特性是（）BE2.關(guān)于純真實氣體的逸度系數(shù)，正確的是（)ABCE于3.A是溫度的函數(shù) B是壓力的函數(shù)1對于理想溶液，正確的是（A組分i的活度等于其摩爾分數(shù)D組分的逸度系數(shù)等于 0當(dāng)純物質(zhì)的氣液兩相達到平衡時，C可理解為

9、壓力的校正系數(shù)D單位與壓力相同E可以大于1或小）ABE組分i的活度系數(shù)等于組分i的活度為組分i的逸度與該組分在標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時的逸度之比）BDE1 C組分的逸度系數(shù)等于 1A問0B“C旳=0 D的0 E0丿T=Tc0牘0丿UAH HVB 廣乂八 C SSVD =護E iL=：=V對于混合的理想氣體（）BCEA 組分的逸度大于其分壓B組分的逸度等于其分壓C組分的逸度系數(shù)等于 1D組分的逸度系數(shù)等于 0 E組分的逸度系數(shù)等于純組分的逸度系數(shù)在關(guān)于損失功的描述中，正確的是（）ABCEA 損失功是過程可逆與否的標(biāo)志B過程的不可逆性愈大，損失功愈大C損失功可衡量實際過程的能量利用情況D不可逆過程的損失功等于0E

10、由熵增原理，損失功總是大于等于0系統(tǒng)處于平衡態(tài)時，組分的什么性質(zhì)在各個相中是相等的（）BCA 偏摩爾量 B化學(xué)位 C偏摩爾Gibbs函數(shù) D Gibbs函數(shù) E熱力學(xué)能 關(guān)于熱泵的說法，正確的是（）ABCA 熱泵的工作目的是供熱B從自然環(huán)境或低溫余熱中吸取熱量送到高溫空間C熱泵的供熱量是低溫區(qū)被吸取的熱量與消耗的機械功之和D 熱泵的操作溫度范圍是環(huán)境溫度與低于環(huán)境溫度的空間溫度E熱泵是將熱量從高溫區(qū)傳向低溫區(qū)并維持高于環(huán)境溫度的設(shè)備關(guān)于Gibbs-Duhem方程，正確的是（ ABCDE ）A表明了二元系統(tǒng)中二個組分的偏摩爾量之間的關(guān)系B可由二元系統(tǒng)的一個組分的偏摩爾量推算另一組分的偏摩爾量C

11、可以用于判斷實驗測得的熱力學(xué)數(shù)據(jù)是否合理D 可以用來檢驗熱力學(xué)數(shù)據(jù)的一致性5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.Gibbs-Duhem 方程可表示為：x1dM1 x2dM 2 = 0化學(xué)位的表達式為（ABCE )A'c(nG) 1B何 nU）cn，P,nj-旳一nS,nV ,nPc(nA)-cni _T,nV ,nj在關(guān)于有效能的說法中，正確的有（ABC )E 溫度、壓力一定時，二元系統(tǒng)的如 H )-筑S,p,nD聘E4.5A是任何系統(tǒng)與環(huán)境作用，從所處狀態(tài)達到與環(huán)境相平衡狀態(tài)時的過程中對外作出的最大有用功B有效能是系統(tǒng)的一種熱力學(xué)性質(zhì)C節(jié)能就是節(jié)約有效能，防止

12、能量無償降級D有效能的數(shù)值和所選定的平衡的環(huán)境狀態(tài)無關(guān)E可逆過程會產(chǎn)生有效能的損失F列方程中是氣體狀態(tài)方程的是（ACD ）A RK方程B NRTL方程C BWR方程 D Virial方程E Wilson 方程計算熱力學(xué)性質(zhì)的方法有（）ABDEA Maxwell關(guān)系式 B 剩余性質(zhì)法C對比態(tài)原理D 狀態(tài)方程法 E普遍化關(guān)系法蒸氣壓縮制冷循環(huán)的性能與制冷劑的性質(zhì)密切相關(guān)，制冷劑應(yīng)（)ABCDEA常溫下冷凝壓力低B大氣壓力下沸點低C汽化潛熱大D化學(xué)穩(wěn)定性好E具有較高的臨界溫度4.#關(guān)于物質(zhì)的偏心因子3,正確的是（）AEA 3是從物質(zhì)的蒸氣壓定義的B 3是從物質(zhì)分子的對稱性定義的C 3是由物質(zhì)分子的極

13、性定義的D 3是由蒸氣壓定義的，因此 有關(guān)逸度的表述中，正確的是（3具有壓力的單位E簡單流體的3值等于零）ABCEA 純物質(zhì)的逸度f可定義為，在等溫條件下，dG二RTd ln fB理想氣體的逸度等于其壓力C逸度與壓力具有相同的單位D汽液兩相平衡的條件是汽液兩相的逸度相等4.#7E液態(tài)溶液的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)逸度有Henry定律和Lewis-Randall規(guī)則兩種1 217. 能量平衡方程.H u2 g ：Z二Q Ws適用于（）CE2A任何系統(tǒng)的任何過程B穩(wěn)流或非穩(wěn)流過程C穩(wěn)定流動系統(tǒng)D非穩(wěn)流系統(tǒng)的絕熱過程E穩(wěn)定流動系統(tǒng)與環(huán)境沒有功交換的過程3118. 苯（1）和環(huán)已烷在303K , 0.1013MPa下形

14、成xi=0.1的溶液，此條件下V1 = 89.96cm mol_，313131V = 109.40cm mol ，V1 = 92.10cm mol ，V2 = 109.43cm mol -，則對溶液正確的有（）ABE判斷正誤1. 將大量分子組成的體系視為一個整體，研究大量分子中發(fā)生的平均變化，這是熱力學(xué)的微觀研究方法。（X ）2. 符合Lewis-Randall規(guī)則或Henry規(guī)則的溶液一定是理想溶液。（X ）3. 孤立系統(tǒng)的熵是恒定的。（X ）4. 可逆過程的有效能是守恒的。（V ）5. 水蒸氣作為加熱介質(zhì)時，只要傳熱推動力滿足要求，應(yīng)盡量采用較低壓力。（V ）6. 純流體的汽液平衡準(zhǔn)則為f

15、V = f 。（V ）7. 對于恒壓、恒熵的封閉系統(tǒng)，平衡態(tài)的判據(jù)是焓達到最小值。（V ）8. 純物質(zhì)由蒸氣變成液體，必須經(jīng)歷冷凝的相變過程。（X ）9. 計算偏心因子 3時要用到蒸氣壓數(shù)據(jù)，因此3的單位是壓力的單位。（X）10. 化學(xué)位是一個強度性質(zhì)類的熱力學(xué)函數(shù)。（V）11. 孤立系統(tǒng)的能量是恒定的。（V ）12. 不可逆過程系統(tǒng)的熵變恒大于零。（X ）13. 純物質(zhì)的三相點溫度隨著所處壓力的不同而改變。（X ）14. 理想氣體的焓、熵及 Gibbs函數(shù)僅僅是溫度的函數(shù)。（X ）15. 溶液的超額性質(zhì)數(shù)值越大，則溶液的非理想性越大。（V ）16. 不可逆過程的有效能守恒。（X ）17. 一

16、般情況下，經(jīng)絕熱可逆膨脹后，流體的溫度下降。（V ）18. 在蒸氣壓縮制冷循環(huán)中，制冷劑冷凝后經(jīng)過過冷再進入節(jié)流閥有助于提高過程的制冷系數(shù)。（V ）19. 汽液相平衡的條件是汽液兩相的逸度相等，即f v=f l。（X ）20. 對于恒溫下的任何氣體，當(dāng)壓力p T0時，p與V的乘積pVi0。（X ）21. 純物質(zhì)的平衡汽化過程，摩爾體積、焓、熱力學(xué)能、Gibbs函數(shù)的變化值均大于零。（X ）22. 對理想溶液，所有的超額性質(zhì)均為零。（V ）S不可逆 S可逆。（X ）23. 可逆絕熱過程的熵變等于零，因此過程的有效能損失也等于零。（V ）24. 若某系統(tǒng)在相同的始態(tài)和終態(tài)間，分別進行可逆與不可逆過

17、程，則25. 一切實際過程的總熵變大于等于零。（V）26. 不可逆過程孤立系統(tǒng)的熵是增加的，但過程的有效能是減少的。（V ） 解釋概念1. 混合規(guī)則：描述純物質(zhì)性質(zhì)和混合物性質(zhì)之間聯(lián)系的函數(shù)式稱為混合規(guī)則。2. 超額性質(zhì)：在相同的溫度、壓力和組成條件下真實溶液性質(zhì)和理想溶液性質(zhì)之差。3. 混合性質(zhì)變化：在相同的溫度壓力下，真實溶液性質(zhì)和溶液中各組分性質(zhì)的加和一般不相等，二者之差稱混合性質(zhì)變化。4. 理想功：在一定的條件下，體系的狀態(tài)變到按完全可逆的過程進行時，理論上可能產(chǎn)生的最大功或必須消耗的最小 功稱理想功。5. 損失功：由于實際過程的不可逆性，導(dǎo)致在給定狀態(tài)變化的不可逆的實際功和相同狀態(tài)變

18、化的理想功之間產(chǎn)生差值, 此差值稱為損失功。6. 節(jié)流膨脹：高壓流體流經(jīng)管道中一節(jié)流元件（如節(jié)流閥、孔板、毛細管等），迅速膨脹到低壓的過程稱節(jié)流膨脹。7. 汽耗率：在蒸氣動力循環(huán)中輸出 1kWh的凈功所消耗的蒸氣量。8. 等熵效率：對膨脹作功過程，不可逆絕熱過程的作功量與可逆絕熱過程的作功量之比。證明1. dS = Cv dVI可JvdS = CP 9#證明:S =S(T,V)s n（T，P）心訂dT畫即dS = C pdTTdS - dT S dVVa V_ev TCv=：Q嚴CV汀V .汀V:S _ Cv 斤v 一:V T 汀 V.dS =CVP dVt簡答1.化工熱力學(xué)的主要用途答：測量

19、、關(guān)聯(lián)與推算不同條件下物質(zhì)的平衡性質(zhì)；對過程做可行性分析，為開發(fā)新工藝、改造老工藝提供可靠的理論依據(jù)；進行工藝設(shè)計、工藝計算及指導(dǎo)合理用能；解決相平衡問題。2. 簡述多級壓縮的主要原因。答：制冷循環(huán)中在冷凝溫度一定時如需要較低的蒸發(fā)溫度，則蒸發(fā)壓力也降低，這要增加壓縮機的壓縮比,引起壓縮機功耗增加、排氣溫度提高等不利情況，采用多級壓縮可避免這種不利情況。3. 說明有效能分析法的一般步驟。答：1.根據(jù)需要確定被研究的物系；2.確定輸入及輸出各物流、能流的工藝狀況及熱力學(xué)函數(shù)；3.計算各物流、能流的有效能；4.對系統(tǒng)進行有效能衡算，求出有效能損失和有效能效率。4. 說明Rankine循環(huán)的四個工作

20、過程及相應(yīng)的設(shè)備答：過熱蒸汽通過汽輪機絕熱膨脹對外做功；乏氣在冷凝器中等壓冷卻冷凝為水，水通過水泵絕熱壓縮， 提高壓力；壓縮水在鍋爐中等壓加熱蒸發(fā)為過熱蒸汽。5. 汽液平衡與氣液平衡有何區(qū)別。答：汽液平衡的平衡溫度均低于體系中任一組分的臨界溫度，系統(tǒng)中各組分均是可凝性組分，氣液平衡是 指常規(guī)條件下的氣態(tài)組分與液態(tài)組分之間的平衡關(guān)系，體系中至少有一種組分是非凝性氣體，平衡溫度可 高于體系中某一組分的臨界溫度。6. 說明制冷劑選擇的一般原則。答：1汽化潛熱大，這樣可以減少冷凍劑的循環(huán)量；2操作壓力合適，即常溫下冷凝壓力應(yīng)盡量低，降低對冷凝器的耐壓及密封要求；蒸發(fā)壓力不能過低，要高于大氣壓力，防止空

21、氣進入制冷系統(tǒng)；3具有較高的臨界溫度和較低的凝固溫度，使大部分放熱過程在兩相區(qū)進行；4具有化學(xué)穩(wěn)定性，不易燃、不分解、無腐蝕。7. 提高Rankine循環(huán)熱效率可采取哪些措施？答：提高進入汽輪機的蒸汽的溫度和壓力，降低乏氣的壓力，提高鍋爐進水的溫度，采用回?zé)嵫h(huán)、再熱 循環(huán)或熱電聯(lián)合循環(huán)。8. 簡述熱泵的主要用途。答：熱泵的工作目的是供熱，即從自然環(huán)境或低溫余熱中吸取熱量并將它傳送到需要的高溫空間中，其操 作的溫度范圍是環(huán)境溫度（或低溫空間溫度）與高于環(huán)境溫度的供熱空間溫度，其供熱量是低溫區(qū)被吸取 的熱量與消耗的機械功之和。計算1.在30C、10.133kPa下苯（1 ）和環(huán)已烷（2）的液體混

22、合物摩爾體積可用下式表示：23V =109.4 -16.8X1 -2.64X1，式中V的單位為cm3 mol , Xi為苯的摩爾分數(shù)。試確定在該溫度、壓力狀態(tài)下，純組分摩爾體積v和v2的數(shù)值、偏摩爾體積 V和V2及混合過程體積變化奎的表達式。解:dV16.8 - 5.28x-|dX1dV22V1 二V X2(109.4 16.8x12.64x1)(1-&)(一16.8-5.28&)二92.6 -5.28乂12.64羽dX122V2 二V -X1(109.4 16.8X1 2.64X12) X1(16.85.28X1)=109.4 2.64x；dx1當(dāng)捲=1 時 得 =92.6

23、-5.28洛 2.64為2 = 89.96cm3 mol，當(dāng)捲=0時 得 V2 =109.4 2.64=109.4cm3 moLV =(x1V1 x2V2) -仕“ x2V2)二為心-VJ x2(V2 -V2)2 2-(92.6 -5.28x1 2.64為 - 89.96)x2(109.4 2.64為-109.4) - 2.64x1x2ss2. 25C時A、B物質(zhì)的飽和蒸氣壓：Pa =0.01MPa , Pb =0.1013MPa , A、B二元溶液處于汽液液三相平衡，飽和液相的組成為：x；=0.02, xB=0.98 ； xA = 0.98 , x0.02。試計算三相平衡時的壓力與汽相組成。

24、11解：在a相中xB =0.98 ： 1 所以B，1在B相中xJ=0.98 ： 1 所以A ：-1在液液平衡中，AAxA，AxABXB、BXB在汽液平衡中：pyj = ixi pis三相平衡時的壓力XA AxaB'S0.98 10.020.98 10.02=49=49#p = YaxaPA + Ybxb pB =(49疋0.020.01+10.98漢 0.1013 漢 103 =109.1kPa汽相組成49 0.02 0.01 103109.1-0.0898#3.有一穩(wěn)定流動的裝置，進口是 300C, 0.5MPa 的水蒸汽(比=3064.75kJ kgJ , S =7.4611kJ，

25、kg K-1), 出口是 100C, 0.1MPa 的水蒸汽(H2 =2676.17kJ kg,S2 =7.3615kJ kg J K J )。該裝置是絕熱的， 且每通過1kg蒸汽時可近似產(chǎn)生 388kJ的功，試分析該裝置是否可行。解：以1kg水蒸汽為計算基準(zhǔn)Q= 0.H =Q WSWs = H 十-H1 =2676.17 -3064.75 - -388.05kJS = S -S =7.3615 -7.4611 =-0.0996kJ kg K J0=0.S 8環(huán)=一0.0996kJ kg 丄 K 1 ：0該過程是不可能的4.有一臺熱機每小時消耗熱值為42000kJ kgJ的燃料30 kg，可以

26、產(chǎn)生的輸出功率為 170kW。該熱機的高溫?zé)嵩磁c低溫?zé)嵩吹臏囟确謩e是670K和330K。試判斷此熱機是否合理?42000 303600-350kWT1 T2T1670-330=0.508W =Q1= 350 0.508 二 177.8kW170kW此熱機是可行的5. 三元混合物中各組分的摩爾分數(shù)分別為0.25, 0.3和0.45，在6.858MPa , 348K下的各組分的逸度系數(shù)分別是0.72，0.65和0.91，求混合物的逸度。解：In - ' Xj In ? = xjn ? x21n ? x3 In ?二 0.25ln 0.72 0.3In 0.65 0.45In 0.91-0.2538= 0.7759f 二 p =6.585 0.7759 = 5.109MPa6. 某廠有一輸送90C熱水的管道，由于保溫不良，到使用單位時水溫已降至70C，試求水溫降低過程中的熱損失與損失功。假設(shè)大氣溫度為25C,已知水的比熱容 Cp =4.18J mol J K J解：取1mol水作為計算基準(zhǔn).：H =Q Ws因為 WS =0 所以 Q = H =ncp(T2 -T；) =4.18 (343-363) = -83.6J moLt343；S系統(tǒng)二 ncpIn - =4.18 In0.2369J moI KT,363：2環(huán)境=竺=空=