公用設(shè)備工程師-專業(yè)基礎(chǔ)（暖通空調(diào)、動力）-工程熱力學(xué)-1.7水蒸氣和濕空氣

公用設(shè)備工程師-專業(yè)基礎(chǔ)（暖通空調(diào)、動力）-工程熱力學(xué)-1.7水蒸氣和濕空氣[單選題]1.確定濕空氣的熱力狀態(tài)需要的獨立參數(shù)為()。[2014年真題]A.1個B.2個C.3個（江南博哥）D.4個正確答案：C參考解析：相律公式為：r＝k－f＋2。式中，r為需要的獨立參數(shù)；k為組元數(shù)；f為相數(shù)。濕空氣是指由空氣與水蒸氣組合而成的二元單相混合工質(zhì)，即組元數(shù)k＝2，相數(shù)f＝1，則需要的獨立參數(shù)r＝2－1＋2＝3。因此，要確定濕空氣的熱力狀態(tài)需要的獨立參數(shù)為3個。[單選題]2.確定水蒸氣兩相區(qū)域焓、熵等熱力參數(shù)需要給定參數(shù)()。[2011年真題]A.xB.P和TC.P和vD.P和x正確答案：D參考解析：兩相區(qū)即汽液共存狀態(tài)，溫度T、壓力p和比體積v是一一對應(yīng)的。干度x的定義為：汽液共存物中，汽相的質(zhì)量分數(shù)或摩爾分數(shù)。對于飽和液相，干度x＝0；飽和氣相，干度x＝1。兩種狀態(tài)的焓差表示水的汽化潛熱，不同的干度對應(yīng)不同的焓值以及不同的熱力參數(shù)。確定水蒸氣兩相區(qū)域焓、熵等熱力參數(shù)需要兩個給定參數(shù)，即T、p和v中的任意一個以及干度x。[單選題]3.水蒸氣在定壓發(fā)生過程中，當(dāng)壓力超過臨界值，汽液兩項在過程中()。[2019年真題]A.不存在B.一定存在C.可以存在D.需要給定干度參數(shù)正確答案：A參考解析：水蒸氣在定壓發(fā)生過程中，當(dāng)壓力超過臨界值，水蒸氣的狀態(tài)全部為過熱蒸汽，因此汽液兩項在該過程中不存在。[單選題]4.水蒸氣在定壓發(fā)生過程中，當(dāng)溫度超過臨界點后，由液體轉(zhuǎn)化為蒸汽的過程()。[2016年真題]A.不存在B.瞬間完成C.存在D.需要其他參數(shù)確定過程正確答案：B參考解析：溫度超過臨界溫度以后，氣液平衡共存的狀態(tài)不復(fù)存在，水只以氣態(tài)出現(xiàn)，水蒸氣汽化過程在超過臨界點后是瞬間完成的。[單選題]5.水在定壓下被加熱可從未飽和水變成過熱蒸汽，此過程可分為三個階段，其中包含的狀態(tài)有()種。[2005年真題]A.3B.4C.5D.6正確答案：C參考解析：水在定壓狀態(tài)下從未飽和水狀態(tài)被加熱成過熱蒸汽狀態(tài)的過程分為三個階段，即預(yù)熱、汽化和過熱三個階段，其中包含五種狀態(tài)，即未飽和水狀態(tài)、飽和水狀態(tài)、濕飽和蒸汽狀態(tài)、干飽和蒸汽狀態(tài)和過熱蒸汽狀態(tài)。[單選題]6.濕空氣是干空氣和水蒸氣組成的混合氣體，工程應(yīng)用中水蒸氣()。[2013年真題]A.是理想氣體B.是實際氣體，必須按水蒸氣圖表計算C.是實際氣體，近似作為理想氣體D.有時作為理想氣體，有時作為實際氣體正確答案：B參考解析：水蒸氣是由液態(tài)水汽化而來的一種氣體，離液相較近，不能把它當(dāng)作理想氣體處理。它的性質(zhì)比一般的實際氣體復(fù)雜的多，工程應(yīng)用水蒸氣時要嚴(yán)格按照水蒸氣的熱力性質(zhì)圖表來計算。[單選題]7.水蒸氣的干度被定義為()。[2007年真題]A.飽和水的質(zhì)量與濕蒸汽的質(zhì)量之比B.干蒸汽的質(zhì)量與濕蒸汽的質(zhì)量之比C.干蒸汽的質(zhì)量與飽和水的質(zhì)量之比D.飽和水的質(zhì)量與干蒸汽的質(zhì)量之比正確答案：B參考解析：在濕飽和蒸汽區(qū)，濕蒸汽的成分用干度x表示，干度x是指1kg濕飽和蒸汽中含有干蒸汽的質(zhì)量，即干度x為干蒸汽的質(zhì)量與濕蒸汽的質(zhì)量之比。[單選題]8.濕空氣是由()。[2005年真題]A.濕飽和蒸汽與干空氣組成的混合物B.干空氣與過熱蒸汽組成的混合物C.干空氣與水蒸氣組成的混合物D.濕蒸汽與過熱蒸汽組成的混合物正確答案：C參考解析：濕空氣是由干空氣（不含水蒸氣的空氣）和少量水蒸氣組成的氣體混合物，可以視為理想氣體混合物。濕蒸汽為飽和水和干飽和蒸汽的混合物，屬于兩相共存的一種物質(zhì)，而濕空氣為混合氣體。[單選題]9.如果濕空氣的總壓力為0.1MPa，水蒸氣分壓為2.3kPa，則濕空氣的含濕量約為()。[2018年真題]A.5g/kg（a）B.10g/kg（a）C.15g/kg（a）D.20g/kg（a）正確答案：C參考解析：由題意可知，總壓力P＝0.1MPa＝100kPa，水蒸氣分壓力Pw＝2.3kPa，則含濕量d＝0.622Pw/（P－Pw）＝0.622×2.3/（100－2.3）＝0.0146kg/kg（a）＝14.6g/kg（a）。計算結(jié)果與C項最接近。[單選題]10.兩股濕空氣混合，其流量為ma1＝2kg/s，和ma2＝1kg/s，含濕量分別為d1＝12g/kg（a）和d2＝21g/kg（a），混合后的含濕量為()。[2017年真題]A.18g/kg（a）B.16g/kg（a）C.15g/kg（a）D.13g/kg（a）正確答案：C參考解析：兩股濕空氣混合前后干空氣和水蒸氣的質(zhì)量守恒，即ma1d1＋ma2d2＝（ma1＋ma2）dc，則混合后的含濕量dc＝（ma1d1＋ma2d2）/（ma1＋ma2）＝（2×12＋1×21）/（2＋1）＝15g/kg（a）。[單選題]11.濕空氣的含濕量是指()。[2007年真題]A.1kg干空氣中所含有的水蒸氣質(zhì)量B.1m3干空氣中所含有的水蒸氣質(zhì)量C.1kg濕空氣中所含有的水蒸氣質(zhì)量D.1kg濕空氣中所含有的干空氣質(zhì)量正確答案：A參考解析：濕空氣的含濕量是指1kg干空氣中所含有的水蒸氣質(zhì)量，即濕空氣中的水蒸氣質(zhì)量mv與干空氣質(zhì)量ma的比值。濕空氣的含濕量的定義式為：d＝mv/ma＝0.622pv（p－pv）。式中，pv為水蒸氣分壓力；p為大氣壓。[單選題]12.水蒸氣的干度為x，從水蒸氣表中查得飽和水的焓為h′，濕飽和蒸汽的焓為h″，計算濕蒸汽焓的表達式是()。[2008年真題]A.h＝h′＋x（h″－h(huán)′）B.h＝x（h″－h(huán)′）C.h＝h′－x（h″－h(huán)′）D.h＝h″＋x（h″－h(huán)′）正確答案：A參考解析：濕蒸汽干度x是指1kg濕蒸汽中含有的干蒸汽的質(zhì)量，即每千克質(zhì)量的濕蒸汽中應(yīng)有xkg的干飽和蒸汽和（1－x）kg的飽和水。故濕蒸氣焓h＝（1－x）h′＋xh″＝h′＋x（h″－h(huán)′）。此外，干度x＝（h－h(huán)′）/（h″－h(huán)′）。[單選題]13.同樣溫度和總壓力下，濕空氣中脫除水蒸氣時，其密度會()。[2018年真題]A.不變B.減小C.增大D.不定正確答案：C參考解析：水蒸氣摩爾質(zhì)量M為18g/mol，干空氣平均摩爾質(zhì)量M為29g/mol，則濕空氣中水蒸氣被脫除后會使得其平均摩爾質(zhì)量增大。濕空氣可以看作理想氣體。根據(jù)理想氣體公式ρ＝pM/（RT），因為溫度T和壓力p不變，摩爾氣體常數(shù)R為常數(shù)，濕空氣平均摩爾質(zhì)量M增大，則密度ρ增大。[單選題]14.濕空氣的焓可用h＝1.01t＋0.001d（2501＋1.85t）來計算，其中溫度t是指()。[2009年真題]A.濕球溫度B.干球溫度C.露點溫度D.任意給定的溫度正確答案：B參考解析：濕空氣的焓包括干空氣的焓值（等式右端第一項）以及水蒸氣的焓值（等式右端第二項）兩部分。式中，系數(shù)1.01為空氣定壓比熱容；t為濕空氣的干球溫度；d為含濕量；2501為0℃時水的汽化潛熱；系數(shù)1.85為常溫下水蒸氣的平均定壓比熱容。[單選題]15.濕空氣的焓可用h＝1.01t＋0.001d（2501＋1.85t）來計算，其中給定數(shù)字1.85是()。[2008年真題]A.干空氣的定壓平均質(zhì)量比熱容B.水蒸氣的定容平均質(zhì)量比熱容C.干空氣的定容平均質(zhì)量比熱容D.水蒸氣的定壓平均比熱容正確答案：D參考解析：濕空氣的焓包括干空氣的焓值（等式右端第一項）以及水蒸氣的焓值（等式右端第二項）兩部分。式中，系數(shù)1.01為空氣定壓比熱容；t為濕空氣的干球溫度；d為含濕量；2501為0℃時水的汽化潛熱；系數(shù)1.85為常溫下水蒸氣的平均定壓比熱容。[單選題]16.濕飽和蒸汽是由飽和水和干飽和蒸汽組成的混合物，表示濕飽和蒸汽的成分用()。[2006年真題]A.干度B.含濕量C.容積成分D.絕對濕度正確答案：A參考解析：A項，在濕飽和蒸汽區(qū)中，濕蒸汽的成分用干度x表示。干度x是指1kg濕飽和蒸汽中含有干蒸汽的質(zhì)量，即干蒸汽的質(zhì)量與濕蒸汽的質(zhì)量之比。B項，含濕量為濕空氣中的水蒸氣質(zhì)量與干空氣質(zhì)量的比值，反映水蒸氣分壓力的大小。C項，容積成分不用來描述濕蒸汽。D項，絕對濕度為單位體積濕空氣所含的水蒸氣質(zhì)量，在數(shù)值上等于水蒸氣的密度。[單選題]17.在絕熱條件下向未飽和濕空氣中噴淋，水的過程具有______的特性。()[2019年真題]A.h2＝h1，t2＝t1，φ2＞φ1B.h2＝h1，t2＜t1，φ2＞φ1C.h2＞h1，t2＝t1，φ2＞φ1D.h2＞h1，t2＜t1，φ2＝φ1正確答案：B參考解析：由于絕熱，因此Q＝0，h2＝h1；由焓濕圖可得，向未飽和濕空氣中噴淋，溫度t下降，濕度φ升高，即t2＜t1，φ2＞φ1。[單選題]18.飽和濕空氣的露點溫度td，濕球溫度tw及干球溫度t之間的關(guān)系為()。[2010年真題]A.td＜tw＜tB.td＝tw＝tC.td＝tw＜tD.td＞tw＞t正確答案：B參考解析：露點溫度td是指空氣在水汽含量和氣壓都不改變的條件下，冷卻到飽和時的溫度；濕球溫度tw是定焓冷卻至飽和濕空氣時的溫度；干球溫度t為環(huán)境溫度。飽和濕空氣的三者的關(guān)系為：td＝tw＝t；未飽和濕空氣三者的關(guān)系為：td＜tw＜t。[單選題]19.夏季皮膚感覺潮濕時，可能因為空氣中()。[2012年真題]A.空氣壓力低B.空氣壓力高C.相對濕度大D.空氣濕度高正確答案：C參考解析：相對濕度φ值大小反映濕空氣的水蒸氣含量接近飽和的程度，反映空氣潮濕或干燥的程度，也反映濕空氣的吸濕能力。夏季空氣相對濕度大，近于飽和濕空氣狀態(tài)，皮膚的濕度低于空氣的相對濕度，水蒸氣從空氣轉(zhuǎn)移到皮膚上，所以皮膚感到潮濕。[單選題]20.4m3濕空氣的質(zhì)量是4.55kg，其中干空氣4.47kg，此時濕空氣的絕對濕度是()kg/m3。[2006年真題]A.1.14B.1.12C.0.02D.0.03正確答案：C參考解析：濕空氣的絕對濕度ρs為1m3濕空氣中所具有的水蒸氣的質(zhì)量，又稱濕空氣的密度，則濕空氣的絕對濕度為水蒸氣的質(zhì)量mv與濕空氣體積V的比值即ρs＝mv/V。因此，該濕空氣的絕對濕度ρs＝mv/V＝（4.55－4.47）/4＝0.02kg/m3。[單選題]21.對水蒸氣而言，下列說法錯誤的是()。A.某一飽和溫度必對應(yīng)于某一飽和壓力B.水蒸氣的內(nèi)能和焓是溫度的單值性函數(shù)C.在濕蒸汽的定溫過程中，加入的熱量等于膨脹功D.濕蒸汽是指混有飽和水滴的飽和水蒸氣正確答案：B參考解析：AB兩項，水蒸氣不能看作理想氣體，故水蒸氣的內(nèi)能和焓不是溫度的單值函數(shù)，而是溫度和壓力的函數(shù)，但某一飽和溫度必對應(yīng)于某一飽和壓力。濕蒸汽為飽和水和干飽和蒸汽的混合物，是汽液平衡共存的一系列狀態(tài)，各狀態(tài)的混合比例不同。CD兩項，濕蒸汽是指混有飽和水滴的飽和水蒸氣，在濕蒸汽的定溫過程中，內(nèi)能是溫度和壓力的函數(shù)，飽和溫度不變，壓力也不發(fā)生變化，因此，濕蒸汽的內(nèi)部儲存能變化ΔU＝0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可得，Q＝ΔU＋W＝W，即加入的熱量等于膨脹功。[單選題]22.關(guān)于水蒸氣性質(zhì)的下列描述中，不正確的是()。A.飽和溫度和飽和壓力是單值對應(yīng)關(guān)系，溫度高于臨界溫度時液態(tài)水不復(fù)存在B.濕蒸汽是混合著飽和水的飽和蒸汽C.汽化潛熱隨壓力升高而變小，臨界壓力的汽化潛熱值為零D.1kg過熱蒸汽噴入少許同壓力的飽和水，飽和水立即汽化而溫度不變正確答案：D參考解析：過熱蒸汽為飽和蒸汽。飽和水汽化需要汽化潛熱量，這些熱量來自于蒸汽放熱降溫，故向過熱蒸汽噴入少許同壓力的飽和水，飽和水汽化，溫度會下降。[單選題]23.水蒸氣在定壓汽化過程中.其內(nèi)能的變化Δu為()。A.Δu＝0B.Δu＝h2－h(huán)1C.Δu＝h2－h(huán)1－p（v2－v1）D.Δu＝cvΔT正確答案：C參考解析：水蒸氣不是理想氣體，所以內(nèi)能不是溫度的單值函數(shù)，而是溫度和壓力的函數(shù)。根據(jù)焓的定義式h＝u＋pv，則Δu＝Δh－Δ（pv）＝Δh－pΔv－vΔp。水蒸氣在定壓汽化過程中，Δp＝0，所以內(nèi)能變化為：Δu＝Δh－Δ（pv）＝Δh－pΔv＝h2－h(huán)1－p（v2－v1）。[單選題]24.濕空氣在壓力不變和干球溫度不變的條件下，濕球溫度越低，含濕量()。A.不變B.越大C.越小D.不確定正確答案：C參考解析：含濕量是濕空氣中的水蒸氣質(zhì)量mv與干空氣質(zhì)量ma的比值，即d＝mv/ma＝0.622pv/（p－pv）。在壓力不變p和干球溫度不變的條件下，濕球溫度越低，說明空氣的水蒸氣分壓力pv越小，含濕量d越小。[單選題]25.濕空氣壓力一定時，其中水蒸氣的分壓力取決于()。A.含濕量B.相對濕度C.干球溫度D.露點溫度正確答案：A參考解析：濕空氣壓力一定時，水蒸氣的分壓力pv取決于含濕量d，含濕量d的公式為：d＝mv/mw＝0.622pv/（B－pv）。相對濕度為水蒸氣分壓力與該溫度下最大飽和水蒸氣分壓力的比值。[單選題]26.確定濕蒸汽狀態(tài)的條件是()。A.壓力與溫度B.壓力或溫度C.壓力與比容D.溫度或比容正確答案：C參考解析：確定濕蒸汽狀態(tài)需要兩個狀態(tài)參數(shù)，由于在飽和區(qū)內(nèi)飽和溫度與飽和壓力只有一個是獨立的，飽和壓力對應(yīng)飽和溫度，所以只能取壓力與比容或溫度與比容兩組狀態(tài)參數(shù)來確定濕蒸汽狀態(tài)。[單選題]27.對未飽和濕空氣，露點溫度為()。A.干球溫度B.濕球溫度C.0℃D.水