工程熱力學(xué)第講題型與樣題

工程熱力學(xué)第講題型與樣題第一頁，共三十一頁，2022年，8月28日模擬練習(xí)填空：1*20選擇：1*15簡答：3*2證明：7*1計(jì)算：8*4綜合：10*2第二頁，共三十一頁，2022年，8月28日填空題（每空1分）如果一個過程是____過程，而且過程中不存在_____，那么這個過程就是可逆過程。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?？偸峭ㄟ^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。第三頁，共三十一頁，2022年，8月28日填空題（每空1分）朗肯循環(huán)由兩個___過程和兩個___過程組成。吸收式制冷是以_______________為補(bǔ)償條件的。對處于化學(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。第四頁，共三十一頁，2022年，8月28日選擇題（每題1分）1．使用溫度計(jì)測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。A．p-vB．p-TC．T-sD．h-s3．以氣體為工質(zhì)無法實(shí)現(xiàn)卡諾循環(huán)，是因?yàn)閮蓚€______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)第五頁，共三十一頁，2022年，8月28日選擇題（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B．小于C．不大于D．不小于10．當(dāng)濕空氣單純被加熱時，其______保持不變。A．含濕量B．相對濕度C．絕對濕度D．焓第六頁，共三十一頁，2022年，8月28日選擇題（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C．S-R-KD．P-R15．對實(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．孤立系統(tǒng)熵增第七頁，共三十一頁，2022年，8月28日簡答題1．提高蒸汽朗肯動力循環(huán)熱效率有哪些方法？2．為什么合成氨反應(yīng)每隔一段時間就需要進(jìn)行一次放空處理？第八頁，共三十一頁，2022年，8月28日證明題用熱力學(xué)第二定律證明熱傳導(dǎo)的不可逆性。第九頁，共三十一頁，2022年，8月28日計(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時該溶液的汽液平衡兩相組成。3有甲、乙兩個物體，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，T1>T2。若在兩物體之間安排一個可逆熱機(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。第十頁，共三十一頁，2022年，8月28日綜合題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。2某一個由等熵壓縮、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。第十一頁，共三十一頁，2022年，8月28日模擬練習(xí)參考答案第十二頁，共三十一頁，2022年，8月28日填空、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；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：ACBDCABDDABCCBC第十三頁，共三十一頁，2022年，8月28日簡答題參考答案1．提高蒸汽朗肯動力循環(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)或新型動力循環(huán)（如PFBC-CC、IGCC）。2．為什么合成氨反應(yīng)每隔一段時間就需要進(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)是一個總摩爾數(shù)減小的反應(yīng)。根據(jù)平衡移動原理，氬氣、甲烷的存在使得該反應(yīng)向逆向移動。因此，當(dāng)氬氣和甲烷積累過多時就會影響氨的產(chǎn)率，所以每隔一段時間就需要進(jìn)行一次放空處理。第十四頁，共三十一頁，2022年，8月28日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第十五頁，共三十一頁，2022年，8月28日計(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。第十六頁，共三十一頁，2022年，8月28日計(jì)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時該溶液的汽液平衡兩相組成。第十七頁，共三十一頁，2022年，8月28日計(jì)算題3參考答案3有甲、乙兩個物體，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，T1>T2。若在兩物體之間安排一個可逆熱機(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。第十八頁，共三十一頁，2022年，8月28日計(jì)算題4汽提乙苯脫氫反應(yīng)在某溫度時的化學(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。第十九頁，共三十一頁，2022年，8月28日綜合題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，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。第二十頁，共三十一頁，2022年，8月28日綜合題2參考答案2某一個由等熵壓縮、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。第二十一頁，共三十一頁，2022年，8月28日思考題第二十二頁，共三十一頁，2022年，8月28日思考題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?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，這種說法對嗎？第二十三頁，共三十一頁，2022年，8月28日思考題CH2狀態(tài)量和過程量有何不同?容積功、推動功、技術(shù)功、軸功有何區(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500oC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?第二十四頁，共三十一頁，2022年，8月28日思考題CH4自行車壓力通常應(yīng)維持在0.25MPa左右，用手動打氣筒向輪胎充氣時用濕毛巾包在打氣筒外壁，會有什么后果？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?簡要說明朗肯循環(huán)再熱、回?zé)岬脑?。為何要采用熱電?lián)供循環(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房間嗎？第二十五頁，共三十一頁，2022年，8月28日思考題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)每隔一段時間就需要進(jìn)行一次放空處理？第二十六頁，共三十一頁，2022年，8月28日計(jì)算題第二十七頁，共三十一頁，2022年，8月28日計(jì)算題內(nèi)容狀態(tài)計(jì)算：pTvHSUAG（理想氣體）過程計(jì)算：qw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)算第二十八頁，共三十一頁，2022年，8月28日計(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)第二十九頁，共三十一頁，2022年，8月28日考核方法1平時成績30%原則:檢查參與教學(xué)活動的情況方式:隨堂考試+課外作業(yè)2期末考試70%原則:檢查對課程內(nèi)容