化工熱力學(xué)習(xí)題答案第一至

1、第一章緒論一、選擇題（共3小題，3分）1、（1分）關(guān)于化工熱力學(xué)用途的下列說法中不正確的是（）A. 可以判斷新工藝、新方法的可行性。B. 優(yōu)化工藝過程。C. 預(yù)測反應(yīng)的速率。D通過熱力學(xué)模型，用易測得數(shù)據(jù)推算難測數(shù)據(jù)；用少量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)推算大量有用數(shù)據(jù)。E相平衡數(shù)據(jù)是分離技術(shù)及分離設(shè)備開發(fā)、設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)。2、 （1分）關(guān)于化工熱力學(xué)研究特點(diǎn)的下列說法中不正確的是（）（A ）研究體系為實(shí)際狀態(tài)。（B）解釋微觀本質(zhì)及其產(chǎn)生某種現(xiàn)象的內(nèi)部原因。（C）處理方法為以理想態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)態(tài)加上校正。（D）獲取數(shù)據(jù)的方法為少量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)加半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?。（E）應(yīng)用領(lǐng)域是解決工廠中的能量利用和平衡問題。3、（1分）關(guān)于化工熱

2、力學(xué)研究內(nèi)容，下列說法中不正確的是（）A. 判斷新工藝的可行性。B.化工過程能量分析。C.反應(yīng)速率預(yù)測。D.相平衡研究參考答案一、選擇題（共3小題，3分）1、（1 分）C2、（1 分）B3、（1 分）C第二章流體的PVT關(guān)系一、選擇題（共17小題，17分）1、（1分）純流體在一定溫度下，如壓力低于該溫度下的飽和蒸汽壓，則此物質(zhì)的狀態(tài)為（）。A .飽和蒸汽B.飽和液體C.過冷液體D.過熱蒸汽2、（1分）超臨界流體是下列 條件下存在的物質(zhì)。A.高于Tc和高于PcB.臨界溫度和臨界壓力下C.低于Tc和高于PcD.高于Tc和低于Pc3、（1分）對單原子氣體和甲烷，其偏心因子3,近似等于 。A. 0B.

3、 1C. 2D. 34、（1 分）0.1Mpa ,400K 的"21如01 體積約為 3A 3326LB 332.6LC 3.326LD 33.26 m5、（1分）下列氣體通用常數(shù)R的數(shù)值和單位，正確的是 33A 8.314 10 Pa m /kmol K B 1.987cal/kmol K3C 82.05 cm atm/Kd 8.314 J/kmol K6、 （1分）超臨界流體是下列 條件下存在的物質(zhì)。A 高于Tc和高于PcB .高于Tc和低于PcC.低于Tc和高于PcD. Tc和PcV2與絕熱7、（1分）理想氣體從同一初態(tài) V1作等溫可逆膨脹或絕熱可逆膨脹到達(dá)相同的終態(tài)壓力，則等

4、溫可逆膨脹后體積可逆膨脹后體積V'相比。A. V2 > V 2B. V2 = V'C. V2 < V 2D.不確定18、（1分）純物質(zhì)PV圖臨界等溫線在臨界點(diǎn)處的斜率和曲率都等于 。9、 （1分）當(dāng)壓力趨于零時(shí)，1mol氣體的壓力與體積乘積（PV）趨于： 。A.零B無限大C.某一常數(shù)D. RT10、（1 分）0.1Mpa,400K 的N 2 1 kmol 體積為 。A. 3326LB. 332.6LC. 3.326LD. 33.26m311、（1分）不經(jīng)冷凝，能否將氣體通過其他途徑變成液體？A.能B.不可能C.還缺條件12、（1分）混合氣體的第二維里系數(shù) A .僅為

5、T的系數(shù) B.T和P的函數(shù)C . T和組成的函數(shù)D . P和組成的函數(shù)13、 （1分）Pitzer提出的由偏心因子 3計(jì)算第二維里系數(shù)的普遍化關(guān)系式是 , 式中B0, B1可由Tr計(jì)算出。A. B=B 0B1 3 B. B=B0+B13 C. BPc/RTc=B 0+B1 3D. B=B 03 +B14、 （1分）Pitzer提出的由偏心因子3計(jì)算第二維里系數(shù)的普遍化關(guān)系式是 , 式中B0, B1可由T計(jì)算出。A. B=B 0B1 3 B. B=B0+B13 C. BPc/RT=B 0+B1 3D. B=B03 +B15、 （1分）純物質(zhì)臨界點(diǎn)時(shí)，其對比溫度 Tr （）。A = 0B. <

6、; 0 C. > 0D. =116、 （1分）當(dāng)壓力趨于零時(shí)，1mol氣體的壓力與體積乘積（PV）趨于：.零b.無限大c.某一常數(shù)d. RT17、（1分）混合氣體的第二維里系數(shù) A .僅為T的系數(shù) B.T和P的函數(shù)C . T和組成的函數(shù)D . P和組成的函數(shù)二、填空題（共6小題，7分）1、 （1分）在PT圖上純物質(zhì)三種聚集態(tài)互相共存處稱 。2、 （2分）純物質(zhì)P-V圖臨界等溫線在臨界點(diǎn)處的斜率 ,曲率為 。3、 （1分）純物質(zhì)PV圖臨界等溫線在臨界點(diǎn)處的斜率和曲率都等于 。4、 （1分）用狀態(tài)方程EOS可以計(jì)算壓縮因子z、等性質(zhì)。5、 （1分）描述流體PV關(guān)系的立方型狀態(tài)方程是 三次方的

7、物態(tài)方程。、（1分）剩余性質(zhì)的定義是 M ' =。三、判斷題（共2小題，2分）1、 （1分）一定壓力下，純物質(zhì)的泡點(diǎn)溫度和露點(diǎn)溫度是相同的，且等于沸點(diǎn)。（）2、 （1分）在T S圖上，空氣和水蒸氣一樣，在兩相區(qū)內(nèi)，等壓線和等溫線是重合的。（）四、名詞解釋（共2小題，8分）1、（5分）偏心因子2、（3 分）R-K 方程（Redlich -Kwong 方程）五、簡答題（共2小題，9分）1 1、（5分）簡述純物質(zhì)體系P-T圖上特征點(diǎn)、線和區(qū)的含義。2、（4分）甲烷、乙烷具有較高的燃燒值，己烷的臨界壓力較低，易于液化，但液化石油氣的主要成分既不是甲烷、乙烷 也不是己烷，而是丙烷、丁烷和少量的戊

8、烷。試用下表分析液化氣成分選擇的依據(jù)。（4分）物質(zhì)臨界溫度臨界壓力正常沸點(diǎn)燃燒值Tc,CPc, atmTB, CkJ/g甲烷-82.6245.36-161.4555.6乙烷32.1848.08-88.6552.0丙烷96.5941.98-42.1550.5正丁烷151.937.43-0.549.6正戊烷196.4633.3236.0549.1正己烷234.429.8068.7548.4參考答案一、選擇題（共17小題，17分）1、（1 分）D2、（1 分）A3、（1 分）A4、（1 分）D5、（1 分）A6、（1 分）A7、（1 分）A8、（1 分）零 9、（1 分）D10、（1 分）D11、（

9、1 分）A12、 （1 分）C13、（1 分）C14、（1 分）C15、（1 分）D16、（1 分）d 17、（1 分）C二、填空題（共6小題，7分）1、（1分）三相點(diǎn)2、（2 分）0,03、（1分）零4、（1分）逸度系數(shù)、剩余性質(zhì)5、（1分）體積6、（1 分）M-M '（T,P 定）三、判斷題（共2小題，2分）1、（1 分）V2、（1 分）X四、名詞解釋（共2小題，8分）1、(5 分)lg(PrS)T0.71.000表示分子與簡單的球形流體（氬，氟、氙）分子在形狀和極性方面的偏心度。2、（3分）無五、簡答題（共2小題，9分）1、（5分）無2、（4分）（1）雖然甲烷具有較高的燃燒值，但

10、在它的臨界溫度遠(yuǎn)低于常溫，而乙烷的臨界溫度也低于夏天的最高溫度, 也就是說，即使壓力再高，也不能使它們液化。（2）盡管己烷的臨界壓力較低，但它的正常沸點(diǎn)遠(yuǎn)高于常溫，即在常溫它不易氣化，不利于燃燒。第三章流體的熱力學(xué)性質(zhì)一、選擇題（共7小題，7分）1、（1分）對理想氣體有（）。A.( H / P)T0B. ( H / P)t 0C.（ H/ P）t 0D.（ H / T）p 02、（1分）對單位質(zhì)量，定組成的均相流體體系，在非流動(dòng)條件下有（A . dH = TdS + VdpC. dH = -SdT + VdpB . dH = SdT + VdpD. dH = -TdS -Vdp(空)3、 (1

11、分)對1mol符合P RT/(V b)狀態(tài)方程的氣體，P T應(yīng)是(A.R/V ; B.R ; C. -R/P ; D.R/T。4、(1 分)對 1molVan der Waals氣體，有 。A. (?S/?V) T=R/(v-b)B. (?S/?V) T=-R/(v-b)C. (?S/?V) T=R/(v+b)D.5、(1分)對理想氣體有A. (?H/?P)t<0B. (?H/?P)t>06、(1分)對理想氣體有()。A.( H / P)t 0C.( H/ P)t 0(?S/?V) T=P/(b-v)C. (?H/?P)t=0B.（D.（7、（1分）對1mol理想氣體（ V）t等于

12、P)t 0T)p 0C PrARVb RV二、填空題（共3小題，3分）1、（1分）常用的8個(gè)熱力學(xué)變量 P、V、有6個(gè)可通過實(shí)驗(yàn)直接測定，因此需要用2、（1分）麥克斯韋關(guān)系式的主要作用是3、（1分）純物質(zhì)T-S圖的拱形曲線下部稱三、名詞解釋（共2小題，8分）1、（5分）剩余性質(zhì)：2、（3分）廣度性質(zhì)四、簡答題（共1小題，5分）1、（5分）簡述剩余性質(zhì)的定義和作用。（五、計(jì)算題（共1小題，12分）1、（12分）（12分）在T-S圖上畫出下列各過程所經(jīng)歷的途徑（注明起點(diǎn)和箭頭方向） 飽和液體節(jié)流膨脹；（3分） 飽和蒸汽可逆絕熱膨脹；（3分）從臨界點(diǎn)開始的等溫壓縮；（3分）過熱蒸汽經(jīng)冷卻冷凝為過冷液

13、體（壓力變化可忽略）T、S、h、U、A、G可求出一階偏導(dǎo)數(shù)336個(gè)，其中獨(dú)立的偏導(dǎo)數(shù)共 112個(gè)，但只 將不易測定的狀態(tài)性質(zhì)偏導(dǎo)數(shù)與可測狀態(tài)性質(zhì)偏導(dǎo)數(shù)聯(lián)系起來。區(qū)。(5分)，并說明過程特點(diǎn)：如 G=0(1)(2)(3)(4)。（3分）參考答案一、選擇題（共7小題，7分）1、（1 分）C2、（1 分）A3、（1 分）C4、（1 分）A5、（1 分）C6、（1 分）C7、（1 分）B二、填空題（共3小題，3分）1、（1分）Maxwell關(guān)系式2、 （1分）將不易測定的狀態(tài)性質(zhì)偏導(dǎo)數(shù)與可測狀態(tài)性質(zhì)偏導(dǎo)數(shù)聯(lián)系起來.3、（1分）氣液平衡共存三、名詞解釋（共2小題，8分）M*1、 （5分）MR M M 指

14、氣體真實(shí)狀態(tài)下的熱力學(xué)性質(zhì)M與同一 T, P下當(dāng)氣體處于理想狀態(tài)下熱力學(xué)性質(zhì)之間的差額。2、（3分）無四、簡答題（共1小題，5分）1、（5分）剩余性質(zhì)定義，Mr M M*指氣體真實(shí)狀態(tài)下的熱力學(xué)性質(zhì)M與同一T，P下當(dāng)氣體處于理想狀態(tài)下熱力學(xué)性質(zhì)M*之間的差額。如果求得同一下MR，則可由理想氣體的 M*計(jì)算真實(shí)氣體的M或AM。五、計(jì)算題（共1小題，12分）1、（12 分）（1）?H=0（2） ?S=0（3） ?T=0?P=0S第四章溶液的熱力學(xué)性質(zhì)、選擇題（共21小題，21分）1、（1分）下列各式中，化學(xué)位的定義式是( )A.5 H)iP, nS,njB.(nG)i nV ,nS,nniJ山C.

15、i P,T,njD. i(nU)T ,nS,njniJniJ2、（1分）關(guān)于偏摩爾性質(zhì)，下面說法中不正確的是（A）純物質(zhì)無偏摩爾量 。（B） T, P定，偏摩爾性質(zhì)就一定。（C）偏摩爾性質(zhì)是強(qiáng)度性質(zhì)。（ D）強(qiáng)度性質(zhì)無偏摩爾量 。3、（1分）關(guān)于偏摩爾性質(zhì)，下面說法中不正確的是（）A純物質(zhì)無偏摩爾量 。B. T, P定，偏摩爾性質(zhì)就一定。C. 偏摩爾性質(zhì)是強(qiáng)度性質(zhì)。D.偏摩爾自由焓等于化學(xué)位。4、（1分）在一定的溫度和壓力下二組分體系汽液平衡的條件是（）。A.f?Vf?1L;掙補(bǔ)B. f?V ?V；?L 穢C.f?Lf?V;f?V?LD.f LfV (f為混合物的逸度)5、（1分）等溫等壓下，

16、在A和B組成的均相體系中，若 A的偏摩爾體積隨A濃度的減小而減小，則B的偏摩爾體積將隨A濃度的減小而（）A.增加 B.減小 C.不變 D.不一定6、 （1分）對無熱溶液，下列各式能成立的是（）.A. SE=0 , VE=0B. SE=0 , Ae=0C. Ge=0 , Ae=0D. He=0 , Ge= -TSe7、 （1 分）苯（1）和環(huán)己烷（2）在 303K, 0.1013Mpa 下形成 X 1=0.9溶液。此條件下 V1=89.96cm3/mol, V2=109.4cm3/mol,V（-） 1=89.99cm3/mol, V（-） 2=111.54cm3/mol，則過量體積 VE=cm3

17、/mol。A. 0.24B.0C. -0.24D.0.55A. G i = Hi8、（1分）下列偏摩爾自由焓表達(dá)式中，錯(cuò)誤的為D dGi=Vdp-SidTB.C. GinG / ni T,P,njiD. G inG / ni T,nv,nji9、（1分）下列偏摩爾性質(zhì)與溶液性質(zhì)關(guān)系式中，正確的是n mol溶液性質(zhì)，nM= 。A. ni M iC. xi M iB.xi M iD.ni M i10、（1分）在373.15K和2atm下水的化學(xué)位與水蒸氣化學(xué)位的關(guān)系為（A） H水）=H汽）（B） H汽）> 卩水）（C） H水） > 卩汽）（D）無法確定11、 （1分）關(guān)于理想溶液，以下

18、說法不正確的是（A. 理想溶液一定符合 Lewis-Randall規(guī)則和Henry規(guī)則。B. 符合Lewis-Randall規(guī)則或Henry規(guī)則的溶液一定是理想溶液。C. 理想溶液中各組分的活度系數(shù)均為D. 理想溶液所有的超額性質(zhì)均為1。0。12、（1分）混合物中組分i的逸度的完整定義式是RTd ln ?,lim（ ? /（Yi P） 1dGj A.（dGi）.B.）。RTd Inf?,lim（ ?/P1dGjC.RTd In f：,lim fi1p 0dGjRTd ln和m。？ 113、（1分）二元非理想極稀溶液A.Henry定律和 Lewis-Randll 規(guī)則.C.拉烏爾規(guī)則和Lewis

19、-Randll規(guī)則.D.,其溶質(zhì)和溶劑分別遵守B.Lewis-Randll 規(guī)則和 Henry定律.D. Lewis-Ra ndll規(guī)則和拉烏爾規(guī)則.B.D.14、（1分）下列化學(xué)位卩i和偏摩爾性質(zhì)關(guān)系式正確的是（A，h i = H iC. H i = Gi 15、（1分）下列化學(xué)位h和偏摩爾性質(zhì)關(guān)系式正確的是（C.滬G iD. W=A i16、 （1分）Wilson方程是工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用最廣泛的方程。以下說法不正確的是（）。A.引入了局部組成的概念以及溫度對丫i的影響，因此精度高。B.適用于極性以及締合體系。C用二元體系的參數(shù)可以推算多元系。D.適用于液液部分互溶體系。17、（1分）對液相是理

20、想溶液，汽相是理想氣體體系，汽液平衡關(guān)系式可簡化為（）。ssA.yifXiPi.B.yi PiXiPis ssC.yipXi iPid.yi pXi Pi(2)在303K , 0.1013Mpa下形成 X1=0.3溶液。此條件下 V1=89.96cm3/mol, cm3/mol。18、（1分）.苯（1）和環(huán)己烷V（-） 1=91.25cm3/mol, V（-） 2=109.64cm3/mol，則過量體積 VE=A. 0.55 ;B.0 ;C. 0.24D.-0.55（1分）在373.15K和2atm下水的化學(xué)位與水蒸氣化學(xué)位的關(guān)系為（V2= 109.4cm 3/mol,19、(A) 水)=汽)

21、(B) 汽)> 水)20、A.(C) 水)> 汽)（D） 無法確定（1分）下列關(guān)于ge關(guān)系式正確的是（G5 = RT 刀Xln X iB. GE = RT 刀 Xln a iC. GE = RT 刀Xln 丫 iD. GE = R 刀Xln X i21、（1分）對二元溶液T或P定時(shí)，下列各式中,Gibbs-Duhem方程正確的形式是（A. X1dln 丫1+ X2dln 丫 2= 0B. X1dln y 1- X 2dln 丫 2= 0C. X1dln 丫1/dX 1 - X 2dln 丫 2/dX 1 = 0 D. X1dln y 1/dX 1 + X 2dln 丫 2/dX 2

22、 = 0（共11小題，27分）二、填空題1、（1分）理想溶液的過量性質(zhì) ME等于2、（3分）由于鄰二甲苯與對二甲苯、間二甲苯的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)相近，因此它們混合時(shí)會(huì)形成 H=, A V=溶液，它們的3、（4分）逸度和活度的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)有兩類，1）以定則為標(biāo)準(zhǔn)態(tài)，2 ）以定則為標(biāo)準(zhǔn)態(tài)。如計(jì)算雪碧中CO2這種溶解度很小的溶質(zhì)逸度時(shí)應(yīng)采用 定則為標(biāo)準(zhǔn)態(tài)；如計(jì)算乙醇-水中乙醇的逸度時(shí)應(yīng)采用 則為標(biāo)準(zhǔn)態(tài)。4、（4 分）理想溶液的 A H=; A V= A S= ; A G =。5、 （3分）由于鄰二甲苯與對二甲苯、間二甲苯的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)相近，因此它們混合時(shí)會(huì)形成溶液，它們的A H=, A V=。6、 （1分）二元混合

23、物容積表達(dá)式為V=X 1V1+X2V2+aX1X2,如選同溫同壓下符合 Lewis-Randll規(guī)則的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)就有V=。7、 （1分）當(dāng)T, P定時(shí)，非理想溶液混合性質(zhì)變化 G=。8、 （2分）等溫等壓下二元溶液組分的活度系數(shù)與組成之間關(guān)系，按Gibbs-Duhem方程Xgln y+二 9、 （6分）在表格空格處填入合理的性質(zhì)和關(guān)系（每格0.5分）M iMM = 2 X M iln flnln iY10、（1分）溶液中組分i的活度系數(shù)的定義是11、（1分）Wilson方程是在 溶液模型和 概念基礎(chǔ)上建立的關(guān)于活度系數(shù)與組分組成Xi的關(guān)系式。三、判斷題（共3小題，3分）1、 （1分）由于鄰二甲苯與

24、對二甲苯、間二甲苯的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)相近，因此它們混合時(shí)會(huì)形成理想溶液。（）2、 （1分）理想溶液各組分的活度系數(shù)和活度為1。（）nln f x i ln3、（1分）逸度也是一種熱力學(xué)性質(zhì)，溶液中組分i的分逸度與溶液逸度的關(guān)系為四、名詞解釋（共4小題，14分）1、（3分）偏摩爾性質(zhì)2、（4分）過量性質(zhì)（超額性質(zhì)）3、（4分）理想溶液4、（3分）活度五、簡答題（共3小題，16分）H ； (5) H E ；1、（6分）在表格空格處填入合理的性質(zhì)和關(guān)系MMx M iIn fInIn yH單位是J/mol , Xi是組分的摩爾分?jǐn)?shù)。求該溫度壓力下,E(5) Hoooo(1)H1 和 H2 (2) Hi 和

25、H2 ( 3) Hi和 Hz(4 ) H參考答案一、選擇題（共21小題，21分）1、（1 分）A2、（1 分）B3、（1 分）B4、（1 分）A5、（1 分）A6、（1 分）D7、（1 分）A8、（1 分）D9、（1 分）D10、（1 分）B11、（1 分）B12、（1 分）A13、（1 分）A14、（1 分）C15、（1 分）C16、（1 分）D17、（1 分）D18、（1 分）A19、（1 分）B20、（1 分）C21、（1 分）A二、填空題（共11小題，27分）1、（1 分）02、 （3分）理想溶液，0，03、 （4 分）Lewis-Randall 定則，Henry 定則；Henry定則

26、，Lewis-Randall 定則；4、(4 分)0，0,R xilnxi RT xilnxi5、（3分）理想溶液，0，06、(1 分)?V = a X1X27、(1 分)?G=REx iln ( YXi )8、(2 分)X2 din Y ,=09、 (6 分) l n(?/x) l nfxjn (?/兇)ln ? lnln ?Ge/RTGe/RT=刀Xn y10、（1 分）ai/Xi11、 （1分）無熱，局部組成三、判斷題（共3小題，3分）1、（1 分）辺、（1 分）X3、（1 分）X四、名詞解釋（共4小題，14分）Mi1、（3分）偏摩爾性質(zhì)1mol的組分i所引起的一系列熱力學(xué)性質(zhì)的變化。在

27、T、P和其它組分量nj均不變情況下，向無限多的溶液中加入AM E與2、（4分）超額性質(zhì)的定義是ME = m -M id ,表示相同溫度、壓力和組成下，真實(shí)溶液與理想溶液性質(zhì)的偏差。me意義相同。其中GE是一種重要的超額性質(zhì)，它與活度系數(shù)相關(guān)。3、 （4分）理想溶液有二種模型（標(biāo)準(zhǔn)態(tài)）：f iid= Xi fi （ LR）和f iid= Xi ki （ HL）有三個(gè)特點(diǎn)：同分子間作用力與不同分子間作用力相等，混合過程的焓變化，內(nèi)能變化和體積變化為零，熵變大于零, 自由焓變化小于零。4、（3分）無五、簡答題（共3小題，16分）1、（6 分）MiMMx M iln( ? /xjln fln fxi

28、ln( f? /Xj)In ?lnlnxi ln ?iIn yge /rtGe / RTxi ln i2、（5分）活度的定義是，'或?*活度的物理意義是，活度是相對逸度，對理想溶液活度就是濃度，對非理想溶液活度1摩爾的組分i所引起一系列熱力學(xué)性i的無限多的溶液中加入V22、(14 分)1= 56-40X1+20 X1V222= 80 + 20 X 1 2V3=56 cm3 /molV32 = 100 cm3 /mol3V1 = 36 cm /mol3V2 = 80 cm /mol是校正濃度。3、（5分）偏摩爾性質(zhì)：在給定的T , P和組成下，向含有組分 質(zhì)的變化。六、計(jì)算題（共8小題，

29、109分）1、（15 分）V = 20X 1 X23、(16 分)H(1)1 = 10523)+ 20X 1 - 55X 1 + 30X 1,(2)H1 =:100 J/mol,H = 150 J/mol(3)ooH1=105 J/moloo,H2 =:170 J/mol(H=5X 1 + 10X231 -15X 1(5)EH= HH2 = 150 -10X 12 + 30X 13第五章化工過程能量分析氣體經(jīng)過穩(wěn)流絕熱過程，對外作功，如忽略動(dòng)能和位能變化， 增加B. 減少 C .不變D.要加熱50C的水，從熱力學(xué)角度，用以下哪一種熱源，損失功最?。ˋ.60 C的熱水 B.80 C的熱水 C.1

30、003.不可逆過程中孤立體系的（）A.總熵總是增加的，有效能也是增加的。C.總熵是減少的，但有效能是增加的。1.A.2.C的飽和蒸汽,B.總熵總是減少的，D.總熵是增加的,無摩擦損失，則此過程氣體焓值不能確定）D. 120C的過熱蒸汽有效能也是減少的。但有效能是減少的。().VE = 20X1 X24.封閉體系經(jīng)過一變化，體系從25C恒溫水浴吸收熱量8000kJ，體系熵增25kJ/K，則此過程是()A.可逆的B.不可逆的C.不可能的5. 在431.15K與286.15K之間工作的熱機(jī)的最大效率是()A. 91.77%B.50.70%C. 33.63%D.39.67%8. 在孤立體系中，因不可逆

31、性導(dǎo)致作功能力損失。公式的。A 僅適用傳熱過程 B.也適用傳質(zhì)過程 C 9. 體系經(jīng)不可逆循環(huán)又回到初態(tài)，則熱溫商的循環(huán)積分A <0B =0 C >0Wl To S孤立(式中To為環(huán)境溫度)是從傳熱過程推出也適用流動(dòng)過程D.任何過程都行6.體系從同一初態(tài)到同一終態(tài)，經(jīng)歷二個(gè)不同過程，一為可逆過程，為不可逆過程，此二過程環(huán)境熵變存在A.(AS環(huán))可逆<(AS環(huán))不可逆B.(AS 環(huán))可逆> (AS環(huán))不可逆C.(AS環(huán))可逆=(AS環(huán))不可逆D.(AS 環(huán))可逆=07.按第二定律，無論什么過程體系的熵變。A. < 0B.> 0C.=0D.不確定10. 關(guān)于做功

32、和加熱本領(lǐng)的描述，不正確的是()A壓力相同，過熱蒸汽的做功本領(lǐng)比飽和蒸汽大。 B溫度相同，高壓蒸汽的作功本領(lǐng)比低壓蒸汽強(qiáng)。C溫度相同，高壓蒸汽的加熱能力比低壓蒸汽強(qiáng)。D放出的熱相同，高溫高壓蒸汽的作功本領(lǐng)比低溫低壓蒸汽的大。To、Po為環(huán)境溫度，壓力)11. 非流動(dòng)過程的理想功 W等于(T.P. V為體系溫度，壓力及體積變化,D) U-ToA S+F0A VA). U B) U-TqA S C) U-TA S+PA V12. 損失功也是過程可逆與否的標(biāo)志，因此有：A) Wl=To* S體 B)W l=To* S環(huán)C)W=To* S總D)W l=-T o* S總13. 體系由狀態(tài)1 ( P1,T

33、1)可逆變化到狀態(tài)2 ( P2,T2)，該過程用 Ex的變化等于。oA S總)。(To=298K)D.約 20KJA)WdB)W l C)-W idD)T14. 同一熱機(jī)在夏天的熱機(jī)效率比在冬天的熱機(jī)效率(A.相同 B.低 C. 高 D. 不一定15. 500 C恒溫?zé)嵩聪?00KJ的熱量所具有的有效能為A. 100KJ B.約 40KJ C. 約 60KJ16. 卡諾制冷循環(huán)的制冷系數(shù)與() 有關(guān)。A.制冷劑的性質(zhì)B.制冷劑的工作溫度C.制冷劑的循環(huán)速率D.壓縮機(jī)的功率17. 任何體系在一定狀態(tài)下的有效能是從所處狀態(tài)達(dá)到與環(huán)境相平衡的可逆過程中，對外界作出的最大功。A)正確B) 錯(cuò)誤18.

34、有效能是系統(tǒng)的一種熱力學(xué)性質(zhì)。因此，系統(tǒng)某個(gè)狀態(tài)的有效能的數(shù)值與環(huán)境狀態(tài)無關(guān)。A)正確B) 錯(cuò)誤19. 壓力相同時(shí)，過熱蒸汽的有效能較飽和蒸汽大，因此其做功的本領(lǐng)也較大。A)正確B)錯(cuò)誤20. 溫度相同時(shí)，高壓蒸汽的有效能較低壓時(shí)蒸汽大，所以通常用高壓蒸汽作為工藝加熱之用。A)正確B) 錯(cuò)誤21. 蒸汽在透平機(jī)作可逆絕熱膨脹，體系和環(huán)境總的有效能是守恒的。A)正確 B)錯(cuò)誤22. 根據(jù)能量守恒定律，在不消耗外部能量的前提下，功可以自發(fā)的全部轉(zhuǎn)化為熱，熱可以完全自發(fā)的轉(zhuǎn)化為功。A)正確B) 錯(cuò)誤23. 熱力學(xué)效率表示能量利用真實(shí)過程與可逆過程的差距，因此，熱力學(xué)效率必然小于1。A)正確 B)錯(cuò)誤

35、24. 要對化工過程進(jìn)行節(jié)能改進(jìn)，就必須對理想功、損失功、熱力學(xué)效率進(jìn)行計(jì)算和熱力學(xué)分析A)正確 B)錯(cuò)誤25. 根據(jù)熱力學(xué)第一定律，對某過程或系統(tǒng)的能量衡算，不僅能確定能量的數(shù)量利用率，而且能全面地評價(jià)能量利用情 況。A)正確B) 錯(cuò)誤26. 一定狀態(tài)下體系的有效能是體系由該狀態(tài)達(dá)到與 時(shí)此過程理想功。27. 體系經(jīng)過不可逆過程，則過程熵變一定大于過程的 商。28. 純物質(zhì)T-S圖兩相區(qū)水平線段(結(jié)線)長度表示 大小。29. 單位質(zhì)量穩(wěn)流體系能量平衡方程是 。30. 穩(wěn)流體系熵方程中熵產(chǎn)生是體系內(nèi)部 所引起的。31. 體系由一狀態(tài)到另一狀態(tài)變化過程中以方式進(jìn)行時(shí)的功效應(yīng)，稱為此過程的理想功。

36、32. 能量平衡是以熱力學(xué) 為基礎(chǔ)，有效能平衡是以熱力學(xué) 為基礎(chǔ)。33. 能量平衡是反映系統(tǒng)中能量的 利用情況，有效能平衡是反映系統(tǒng)中能量 的利用情況。34. 根據(jù)熱力學(xué)的觀點(diǎn)，體系與環(huán)境間由于 作推動(dòng)力而傳遞的能量稱為熱，熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式是規(guī)定體系吸熱為正值，放熱為負(fù)值，體系得功為正值，對環(huán)境做功為負(fù)值。35. 對穩(wěn)定流動(dòng)體系單位質(zhì)量能量的平衡方程式是 .36. 當(dāng)單位質(zhì)量流體穩(wěn)定流經(jīng)水平、等徑的閥門時(shí)，其能量平衡方程式可以簡化為_37. 當(dāng)單位質(zhì)量的流體經(jīng)過絕熱節(jié)流膨脹(忽略功、能和位能的變化)其能量守恒方程一一38. 節(jié)流式正氣量熱計(jì)用于測量濕蒸汽的干度，其原理是是么？門0):

37、.TE/39. 卡諾定理的主要內(nèi)容是是么？40. 熱力學(xué)第二定律的表達(dá)式是 41. 孤立體系的熵增表達(dá)式是 42. 從熱力學(xué)的角度分析某流體流動(dòng)裝置必須遵循哪三個(gè)原理？43. 什么是理想功、損失功？44. 理想功的兩個(gè)基本條件是是么？45. 考察理想功的作用是什么？46. 在化工過程中，動(dòng)能、位能變化不大的穩(wěn)定流動(dòng)過程理想功W表達(dá)式可簡化為什么?47. 穩(wěn)定流動(dòng)體系物流的有效能Ex的基本計(jì)算式為：48. 在T-S圖上1-2-3-4表示卡諾循環(huán)，問卡諾循環(huán)效率用面積比如何表示T121431149. 單位質(zhì)量穩(wěn)定流動(dòng)體系能量平衡方程是 。流體經(jīng)常通過噴嘴獲得高速氣體（超音速），該高速氣體的速度為

38、。計(jì)算題1. （12分）有一股熱水流經(jīng)一段管道，由于保溫不良，溫度由 90 C下降到80C,試求此流動(dòng)過程中，每千克水的理想功和損失功。假設(shè)管道的壓降可忽略，水的熱容G=4.186kJ/kg K ，環(huán)境溫度To=298K。2. （12分）試求Ikmol, 300K勺空氣，由0.1 MP等溫可逆壓縮到10MPa勺軸功和理想功。環(huán)境溫度取To為298K。3. （10分）0.1013Mpa的飽和水蒸汽被絕熱壓縮至 0.3 M pa, 280 C,蒸汽流率為1000Kg/h，環(huán)境溫度25C，計(jì)算：（1 ）壓縮機(jī)的功率（2）理想功和熱力學(xué)效率0.1013MPa飽和水蒸汽的焓值和熵值分別為：-1-1-1H

39、=2676.1kJ kg S 1=7.3549 kJ kg K。0.3MPa和 280 C過熱蒸汽的焓值和熵值分別為：-1-1-1H>=3028.6kJ kg &=7.6299 kJ kg K4. （12分）（1）氣體由20C, 2.0m3 （狀態(tài)1）經(jīng)絕熱過程到150C, 1ni（狀態(tài)2），輸入功為100kJ，求其內(nèi)能變化？（2） 初態(tài)同（1）,經(jīng)恒容過程加熱到150C （狀態(tài)3）,需熱量95kj，問此過程內(nèi)能變化如何？（3） （2）中處于狀態(tài)3的氣體經(jīng)等溫壓縮到1.0m3 （狀態(tài)2）,同時(shí)移走185kj熱量，問其內(nèi)能變化如何？需功若干？（本 題按封閉體系計(jì)算）5. （12分）

40、壓力0.689Mpa,溫度260?C的過熱蒸汽，以一定線速度進(jìn)蒸汽動(dòng)力裝置透平作功，乏氣為0.138MPa,設(shè)此為可逆絕熱膨脹過程。求：（1） 每kg蒸汽的軸功（不計(jì)動(dòng)能變化）；（2） 進(jìn)、出蒸汽的有效能（不計(jì)動(dòng)能變化）；（3）有效能效率耳ex（設(shè)環(huán)境T=293K , P=0.1013Mpa,熱損失可忽略）有關(guān)數(shù)據(jù)P(bar)T(k)H(KJ/kg)S(KJ/kg.k)H(KJ/kg)S(KJ/kg.k)(KJ/kg)Sg (KJ/kg .k)進(jìn)透平蒸汽6.895332975.47.155出透平蒸汽1.38456.31.4042689.17.252環(huán)境水84.980.29646. （12分）氨

41、冷凝器用冷卻水將氣態(tài)氨冷凝為液氨，冷凝器進(jìn)出口參數(shù)：氨進(jìn)口 ：383k,1.2MPa, H=1897kJ/kg ,S=9.010KJ/（kg.K）氨出口：305k, 1.2MPa,Hz=565.2kJ/kg,S=4.689KJ/（kg.K）水進(jìn)口：293k, 0.1MPa,H=84.10kJ/kg,S=0.297KJ/（kg.K）水出口： 303k , 0.1MPa , Hk=125.81kJ/kg , $=0.435KJ/ （kg.K ）假設(shè)冷凝器與周圍環(huán)境無熱交換，環(huán)境溫度T0=298Ko試求：（1）冷凝1Kg汽氨耗用冷卻水量（4分）;冷凝1Kg汽氨總損耗功（8分） o7. （13分）化工

42、生產(chǎn)中需0.1MPa, 80C熱水用于設(shè)備保溫，此熱水由0.2MPa, 175C水蒸汽通入0.1MPa, 20C冷水在熱水槽中混合得到。請計(jì)算：（1）制備1噸熱水需用多少冷水和水蒸汽？（2） 此混合過程理想功和損失功是多少（按1噸熱水計(jì)）？（3） 如果用0.1MPa, 95C熱水代替水蒸氣制備 0.1MPa, 80C熱水，那么損失功又是多少（按 1噸熱水計(jì)）？（4）比較（2）和（3）的結(jié)果，哪一個(gè)損失功??？為什么？設(shè)混合過程熱損失可忽略，環(huán)境溫度是20C。有關(guān)數(shù)據(jù)列于下：H (kJ/kg )334.91397.9683.962819.7冷水（20C）水蒸氣（175C）熱水（80C ） 熱水（9

43、5C）S （kJ/ （ kg K）1.07531.25000.29667.39318. （10分）設(shè)有壓力為 1.013MPa、6.868MPa、8.611MPa 的飽和蒸汽和 1.013MPa, 573K 的過熱蒸汽和 8.611MPa, 573K的飽和水，若這些蒸汽和水經(jīng)充分利用后，最后排出0.1013MPa, 298K的冷凝水（即環(huán)境狀態(tài)）。（1） 將它們做功本領(lǐng)從大到小排序，并說出如此排序的理由。（不需要計(jì)算）（2）簡要闡述如何合理利用蒸汽。（3） 計(jì)算3# （序號見下表）飽和蒸汽的有效能E。（4）若將3#飽和蒸汽變成4#飽和水，環(huán)境溫度為298K,請計(jì)算此過程所做的理想功。序號P,

44、MPa 'KS (KJ/Kg.K )H(KJ/Kg)0#水0.1013 2980.3674104.91#飽和蒸 汽1.0134536.58227762#過熱蒸汽1.0135737.1330533#飽和蒸 汽8.6115735.78727834#飽和水8.6115733.253413449. （12分）試求將1kg, 0.6 MP的空氣，按如下條件變化時(shí)的熱量變化，以及有效能變化。取環(huán)境溫度為25C（ 298K）。（1）等壓下由-38 C加熱至30C；（2）等壓下由30C冷卻至-170 C。10. （12分）有一臺空氣壓縮機(jī)，為氣動(dòng)調(diào)節(jié)儀表供應(yīng)壓縮空氣，平均空氣流量為50001 h-1，

45、進(jìn)氣初態(tài)為25C, 0.1Mpa,壓縮到0.6Mpa，假設(shè)壓縮過程可近似為絕熱可逆壓縮，試求壓縮機(jī)出口空氣溫度，以及消耗功率為多少？11. （12分）一汽缸活塞裝置中以氣體經(jīng)過不可逆過程后，內(nèi)能增加了32kJ，在此過程中，體系從 540K的貯熱器接受熱量100KJ，然后又經(jīng)過一可逆過程回到始態(tài)，此過程也只在體系與540K的貯熱器之間發(fā)生，已知經(jīng)此兩過程后，貯熱器的熵變?yōu)?.01KJ/K，試計(jì)算（1），在第一個(gè)不可逆過程中，體系所做的功（2），在第二個(gè)可逆過程中所傳遞的熱量（3），在第二個(gè)可逆過程中體系所做的功12. （12分）設(shè)有1mol理想氣體在恒溫下由10atm，300k經(jīng)不可逆膨脹至1a

46、tm時(shí)所做的功是1kcal，計(jì)算 St和W （環(huán)境溫度To=300k，按穩(wěn)流體系考慮）13. （16分）試比較如下幾種水蒸汽，水和冰的有效能大小。設(shè)環(huán)境溫度為298K。0.15MPa，160 C，過熱蒸汽；0.3MPa ， 160 C，過熱蒸汽；0.07MPa，100 C，過冷蒸汽；100 C，飽和蒸汽；0.1MPa ，100 C，飽和水；0.1MPa ，0C，冰。14. （10分）某人稱其能用100C的飽和水蒸汽，提供140C的熱能，且每公斤水蒸汽可供熱量1800kJ - kg-1。請驗(yàn)證其可靠性。參考答案12345678910BADCCADDAC11121314151617181920DC

47、ABCBBBAB2122232425ABAAB26環(huán)境基態(tài)完全平衡27 熱溫商28汽化熵29?H+1/2?+g?Z=Q+W/30不可逆性31 完全可逆32第一定律；第二定律33 量；品質(zhì)34 溫差 U= Q+ W35 H+ 1/2 Lf+g z=Q+W 或厶 H+A E<+Q+ W36 H= Q37 H= 038采用節(jié)流原理，當(dāng)濕蒸汽充分節(jié)流后變?yōu)檫^熱蒸汽，測定過熱蒸汽的溫度、壓力得知過熱蒸汽的焓值，從而求得濕 蒸汽的干度。39 所有工作于等溫?zé)嵩春偷葴乩湓粗g的熱機(jī)，以可逆熱機(jī)效率最大，所有工作于等溫?zé)嵩春偷葴乩湓粗g的可逆熱 機(jī)其效率相等，與工作介質(zhì)無關(guān)。n max= 1 T2/T1

48、40 ds Q/T41 ds > 042質(zhì)量守恒能量守恒熵增原理43理想功是指體系的狀態(tài)變化是在一定的環(huán)境條件下按完全可逆的過程進(jìn)行時(shí)，理論上可以產(chǎn)生的最大功或者必須消 耗的最小功。損失功時(shí)指給定相同的狀態(tài)變化時(shí)的不可逆實(shí)際功與理想功之間的差值。Wl=Wac-Wd44 1）體系內(nèi)部一切變化可逆 2）體系只與溫度為To的環(huán)境進(jìn)行可逆的熱交換。45理想功是一個(gè)理論的極限值，用來比較實(shí)際功的標(biāo)準(zhǔn)。46 Wd = H-ToA S47 Ex=（H-H o）-T o（S-S o）=T 0* S- H面積 1234u2 .）48 面積 122 12249 h + Au /2 + g z = q+ ws

49、；計(jì)算題1. （12 分）WL = Wd = 7 . 033 kJ/kg2. （12分）解：由空氣的T-S圖可查得，在300K下，各壓力狀態(tài)下的焓值和熵值如下：0.1 MPa Hi=13577 kJ kmol-11=126kJ kmol-1 K1-1kJ kmolkJ kmo K1A H=Q-WW=Qev- A H10 MPa H2=1300S2=87穩(wěn)流系統(tǒng)可逆過程1其中可逆熱 Qev=TA S=T(S2-S1) =300x( 87-126 ) =-11700 k J kmol-所以WSQrev111700 (1300 13577)11123kJ kmol理想功嘰To S298 (87126

50、) (13000 13577)11045kJ kmol 1計(jì)算結(jié)果表明，等溫下將空氣從 0.1MPa壓縮至10MPa寸，其消耗的理想功比可逆軸功要少一些，這是因?yàn)閴嚎s時(shí)放出的熱 量可逆地傳遞給環(huán)境，環(huán)境獲到了部分功，消耗的功最少。3.(10 分)(1)Ws= H- H 2=2676.1-3028.6=- 352.5 kJ - kg -1Wd=T。 S- H=298.15(7.6299-7.3549)-(3028.6-2676.1)=-1270.4 kJ - kg4.(12分)解:對封閉體系 U Q W(1) Q 0,W100kjU1 QW 100kj(2) 此過程為恒容過程，W=0U 2 Q 95kj3(3) 20 c, 2.0m (1)絕執(zhí)kl_ 八、：Ul 150 C,1m3(2)U2等溫U3150 c(3)U是狀態(tài)函數(shù)U3 U1U2100955kj185kjU 1100kJ ,U3U218595kJ5190kjU3 5kJ , W=190kJ5.(12 分)解:(1)按等熵HS1=S2 蒸汽進(jìn) 1 點(diǎn)出 2點(diǎn)，x=(s 2-s 2f)/(s 2g-s 2f )=(7.155-1.404)/(7.252-1.404)=0.9834 2=Hg