工程熱力學(xué)第講題型與樣題

1、工程熱力學(xué)第講題型與樣題第1頁，共31頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)26分，星期三模擬練習(xí)填空：1*20選擇：1*15簡(jiǎn)答： 3*2證明： 7*1計(jì)算： 8*4綜合：10*2第2頁，共31頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)26分，星期三填空題（每空1分）如果一個(gè)過程是_過程，而且過程中不存在_，那么這個(gè)過程就是可逆過程。理想氣體的實(shí)質(zhì)是實(shí)際氣體在壓力趨近于_，比容趨近于_時(shí)的極限狀態(tài)。_是能發(fā)生氣液相轉(zhuǎn)變的最高溫度。能量的傳遞形式有三種，即_、_、_。熱能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化通常總是通過工質(zhì)在熱力設(shè)備中進(jìn)行_、_、_、_等一系列熱力狀態(tài)變化過程而實(shí)現(xiàn)的。第3頁，共31頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)

2、26分，星期三填空題（每空1分）朗肯循環(huán)由兩個(gè)_過程和兩個(gè)_過程組成。吸收式制冷是以_為補(bǔ)償條件的。對(duì)處于化學(xué)平衡的反應(yīng)系統(tǒng)，降低溫度，反應(yīng)向_的方向進(jìn)行；增加壓力，反應(yīng)向_的方向進(jìn)行。若 反應(yīng)熱效應(yīng)為-393MJ/kmol， 的反應(yīng)熱效應(yīng)為-283MJ/kmol，則 的反應(yīng)熱效應(yīng)為_MJ/kmol。鍋爐是將_轉(zhuǎn)變?yōu)開的設(shè)備。 第4頁，共31頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)26分，星期三選擇題（每題1分） 1使用溫度計(jì)測(cè)量溫度的原理可用熱力學(xué)第_定律來說明。A零 B一 C二 D三2在_圖中，過程曲線下的面積代表可逆過程中單位質(zhì)量工質(zhì)所獲得的熱量。Ap-v Bp-T CT-s Dh-s3以氣體為

3、工質(zhì)無法實(shí)現(xiàn)卡諾循環(huán)，是因?yàn)閮蓚€(gè)_過程難以實(shí)現(xiàn)。A定壓 B定溫 C定容 D定熵4恒溫恒壓過程中，_的減少等于物系所做的最大非體積功。A內(nèi)能 B自由能 C焓 D自由焓5用_可以表示非理想溶液與理想溶液的偏差程度。A活度 B逸度 C活度系數(shù) D逸度系數(shù)第5頁，共31頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)26分，星期三選擇題（每題1分） 6不可逆的絕熱過程中，工質(zhì)的熵_。A增大 B減小 C不變 D不能確定7往復(fù)式壓氣機(jī)的理想壓氣功等于工質(zhì)狀態(tài)變化過程中的_。A容積功 B技術(shù)功 C推動(dòng)功 D非體積功8_過程不屬于自發(fā)過程。A熱水變冷 B燃料燃燒 C溶液混合 D氣體壓縮9濕空氣的干球溫度一定_濕球溫度。A大于

4、 B小于 C不大于 D不小于10當(dāng)濕空氣單純被加熱時(shí)，其_保持不變。A含濕量 B相對(duì)濕度 C絕對(duì)濕度 D焓第6頁，共31頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)26分，星期三選擇題（每題1分） 11_定律是化工過程吸收操作的理論依據(jù)。A拉烏爾 B亨利 C赫斯 D阿馬伽12從熱力學(xué)角度來看，_屬于封閉系統(tǒng)。A電冰箱 B燃料電池 C加濕器 D內(nèi)燃機(jī)13理想氣體的內(nèi)能僅僅是_的函數(shù)。A比容 B壓力 C溫度 D熵14實(shí)際氣體方程中，_方程具有堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。A范德華 B維里 CS-R-K DP-R15對(duì)實(shí)際過程，熱力學(xué)第二定律的表述形式不正確的是_。A任何循環(huán)的熱效率小于1B克勞修斯積分小于0C熵產(chǎn)小于0D孤

5、立系統(tǒng)熵增第7頁，共31頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)26分，星期三簡(jiǎn)答題1提高蒸汽朗肯動(dòng)力循環(huán)熱效率有哪些方法？2為什么合成氨反應(yīng)每隔一段時(shí)間就需要進(jìn)行一次放空處理？第8頁，共31頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)26分，星期三證明題用熱力學(xué)第二定律證明熱傳導(dǎo)的不可逆性。第9頁，共31頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)26分，星期三計(jì)算題1 有1kmol理想氣體先定溫膨脹到原來容積的2倍，再絕熱壓縮到原來的壓力，試計(jì)算過程的熵變。2 組成理想溶液的兩純組分在某一溫度下的飽和蒸氣壓分別為100KPa和200KPa。求該溫度下壓力為1.6bar時(shí)該溶液的汽液平衡兩相組成。3 有甲、乙兩個(gè)物體，質(zhì)量

6、均為m，比熱均為c，甲物體初溫為T1，乙物體初溫為T2，T1T2。若在兩物體之間安排一個(gè)可逆熱機(jī)工作，直至兩物體溫度相同為止，求此過程中可逆熱機(jī)所作出的功。4 汽提乙苯脫氫反應(yīng)在某溫度時(shí)的化學(xué)平衡常數(shù)為Kp=0.2。若原料中乙苯和水蒸氣的比例為1:9，求常壓下該化學(xué)反應(yīng)的平衡組成。第10頁，共31頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)26分，星期三綜合題1 活塞把氣缸分成左右兩部分，分別以A、B計(jì)名。氣缸和活塞均由剛性理想絕熱材料制成，活塞與氣缸間無摩擦。初始狀態(tài)，活塞兩側(cè)各有1kg理想氣體(氣體常數(shù)為R，定容比熱為cV，絕熱指數(shù)為k)，壓力均為p1，溫度均為T1?，F(xiàn)對(duì)A加熱至B中氣體壓力為p2，試

7、計(jì)算此過程中A內(nèi)氣體吸收的熱量。2 某一個(gè)由等熵壓縮、等容加熱、等壓加熱、等熵膨脹、等容放熱過程組成的循環(huán)，若去掉其中某一過程（原過程先后順序不變），由剩余四個(gè)過程組成循環(huán)，指出哪些循環(huán)是可能的，哪些循環(huán)是不可能的，并將原循環(huán)以及后來組成的可能和不可能的循環(huán)表示在p-v和T-s圖上。第11頁，共31頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)26分，星期三模擬練習(xí)參考答案第12頁，共31頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)26分，星期三填空、選擇參考答案1 準(zhǔn)平衡、耗散效應(yīng)；2 零，無窮；3 臨界溫度；4 做功、傳熱、隨物質(zhì)進(jìn)出系統(tǒng)而帶入或帶出的物質(zhì)本身所具有的能量；5 吸熱，膨脹，放熱，壓縮；6 定壓，絕熱

8、；7 直接利用熱能；8 放熱，摩爾數(shù)減小；9 -110；10 燃料的化學(xué)能，水或水蒸氣的熱能。選擇：A C B D C A B D D A B C C B C第13頁，共31頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)26分，星期三簡(jiǎn)答題參考答案1提高蒸汽朗肯動(dòng)力循環(huán)熱效率有哪些方法？提高朗肯循環(huán)熱效率方法主要有： （1）改變循環(huán)參數(shù)。具體方法包括提高蒸汽初溫度、提高蒸汽初壓、降低乏汽壓力。 （2）改變循環(huán)形式。引入再熱循環(huán)、回?zé)嵫h(huán)或新型動(dòng)力循環(huán)（如PFBC-CC、IGCC）。2為什么合成氨反應(yīng)每隔一段時(shí)間就需要進(jìn)行一次放空處理？在合成氨的原料氣中常常含有氬氣、甲烷等氣體，這些氣體雖不參加反應(yīng)，但是卻增

9、加了系統(tǒng)中氣體的總摩爾數(shù)，影響了平衡組成。氨合成轉(zhuǎn)化反應(yīng)是一個(gè)總摩爾數(shù)減小的反應(yīng)。根據(jù)平衡移動(dòng)原理，氬氣、甲烷的存在使得該反應(yīng)向逆向移動(dòng)。因此，當(dāng)氬氣和甲烷積累過多時(shí)就會(huì)影響氨的產(chǎn)率，所以每隔一段時(shí)間就需要進(jìn)行一次放空處理。第14頁，共31頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)26分，星期三證明題參考答案用熱力學(xué)第二定律證明熱傳導(dǎo)的不可逆性。答案參考p36 例2-10第15頁，共31頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)26分，星期三計(jì)算題1參考答案1 有1kmol理想氣體先定溫膨脹到原來容積的2倍，再絕熱壓縮到原來的壓力，試計(jì)算過程的熵變。第16頁，共31頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)26分，星期三計(jì)

10、算題2參考答案2 組成理想溶液的兩純組分在某一溫度下的飽和蒸氣壓分別為100KPa和200KPa。求該溫度下壓力為1.6bar時(shí)該溶液的汽液平衡兩相組成。第17頁，共31頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)26分，星期三計(jì)算題3參考答案3 有甲、乙兩個(gè)物體，質(zhì)量均為m，比熱均為c，甲物體初溫為T1，乙物體初溫為T2，T1T2。若在兩物體之間安排一個(gè)可逆熱機(jī)工作，直至兩物體溫度相同為止，求此過程中可逆熱機(jī)所作出的功。第18頁，共31頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)26分，星期三計(jì)算題4 汽提乙苯脫氫反應(yīng)在某溫度時(shí)的化學(xué)平衡常數(shù)為Kp=0.2。若原料中乙苯和水蒸氣的比例為1:9，求常壓下該化學(xué)反應(yīng)的平

11、衡組成。第19頁，共31頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)26分，星期三綜合題1參考答案1 活塞把氣缸分成左右兩部分，分別以A、B計(jì)名。氣缸和活塞均由剛性理想絕熱材料制成，活塞與氣缸間無摩擦。初始狀態(tài)時(shí)，活塞兩側(cè)各有1kg理想氣體(氣體常數(shù)為R，定容比熱為cV，絕熱指數(shù)為k)，壓力均為p1，溫度均為T1。現(xiàn)對(duì)A加熱至B中氣體壓力為p2，試計(jì)算此過程中A內(nèi)氣體吸收的熱量。第20頁，共31頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)26分，星期三綜合題2參考答案2 某一個(gè)由等熵壓縮、等容加熱、等壓加熱、等熵膨脹、等容放熱過程組成的循環(huán)，若去掉其中某一過程（原過程先后順序不變），由剩余四個(gè)過程組成循環(huán)，指出哪些循

12、環(huán)是可能的，哪些循環(huán)是不可能的，并將原循環(huán)以及后來組成的可能和不可能的循環(huán)表示在p-v和T-s圖上。第21頁，共31頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)26分，星期三思考題第22頁，共31頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)26分，星期三思考題CH0 熱能和機(jī)械能連續(xù)轉(zhuǎn)換需要滿足什么條件？CH1熱力學(xué)基本狀態(tài)參數(shù)有哪幾個(gè)?準(zhǔn)靜態(tài)過程有什么意義？系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)的充要條件。實(shí)現(xiàn)可逆過程的充分條件。正循環(huán)和逆循環(huán)的作用。有人說，不可逆過程是無法恢復(fù)到初始狀態(tài)的過程，這種說法對(duì)嗎？第23頁，共31頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)26分，星期三思考題CH2 狀態(tài)量和過程量有何不同?容積功、推動(dòng)功、技術(shù)功、軸功

13、有何區(qū)別和聯(lián)系？什么條件下容積功可以表示為pdv？焓的物理意義。怎樣用坐標(biāo)圖表示容積功和技術(shù)功？CH3 北方冬天晾在外邊的衣服，是否經(jīng)過液相？有沒有500C的液態(tài)水？有沒有-3 的水蒸汽？范德瓦爾方程的意義。實(shí)際氣體狀態(tài)方程有哪四類?第24頁，共31頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)26分，星期三思考題CH4 自行車壓力通常應(yīng)維持在0.25MPa左右，用手動(dòng)打氣筒向輪胎充氣時(shí)用濕毛巾包在打氣筒外壁，會(huì)有什么后果？壓氣機(jī)若已實(shí)現(xiàn)等溫壓縮，是否還有必要進(jìn)行分級(jí)壓縮，中間冷卻，為什么？CH6 朗肯循環(huán)與卡諾循環(huán)有何區(qū)別?提高朗肯循環(huán)熱效率有哪些方法?簡(jiǎn)要說明朗肯循環(huán)再熱、回?zé)岬脑?。為何要采用熱電?lián)供

14、循環(huán)？常用制冷循環(huán)有哪幾種?分別說明其原理。一直敞開冰箱門能制冷整個(gè)房間嗎？第25頁，共31頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)26分，星期三思考題CH7 定溫定壓體系相平衡判據(jù)有哪幾種？為什么冬天可用灑鹽水的方法除雪？CH8 為什么合成氨反應(yīng)每隔一段時(shí)間就需要進(jìn)行一次放空處理？第26頁，共31頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)26分，星期三計(jì)算題第27頁，共31頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)26分，星期三計(jì)算題內(nèi)容狀態(tài)計(jì)算：p T v H S U A G（理想氣體）過程計(jì)算：q w效率計(jì)算過程方向判斷典型熱力過程計(jì)算（綜合）純組分相平衡計(jì)算稀溶液計(jì)算理想溶液相平衡計(jì)算反應(yīng)熱效應(yīng)計(jì)算化學(xué)平衡組成計(jì)算第28頁，共31頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)26分，星期三計(jì)算題復(fù)習(xí)參考作業(yè)例題：eg2-1,2-6,2-10,3-2,4-1,7-1,7-2,7-4,8-1,8-3課堂練習(xí)第29頁，共31頁，2022年，5月20日，4點(diǎn)26分，星期三考