热力学复习题答案
第一章 绪论
一、选择题
1.对于同一物系, 内能是体系状态的单值函数概念的错误理解是:
A. 体系处于一定的状态,具有一定的内能
B. 对应于某一状态,内能只能有一数值,不能有两个以上的数值
C. 状态发生变化,内能也一定跟着变化
D. 对应于一个内能值,可以有多个状态
2. 真实气体在什么条件下，其行为与理想气体相近? A 高温低压 B 低温低压 C 低温高压 D 高温高压
3. 对封闭体系而言，当过程的始态和终态确定后，下列哪项的值不能确定: A. Q B. Q + W, △U C. W （Q=0）, △U D. Q （W=0）, △U
第2章 Ｐ-Ｖ-Ｔ关系和状态方程
一、选择题
1. T 温度下的过冷纯液体的压力P
A. )(T P S >
B. )(T P S <
C. )(T P S =
D. )(T P S ≤ 2. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P
A. )(T P S >
B.=0
C. )(T P S =
D. )(T P S <
3. 能表达流体在临界点的P-V 等温线的正确趋势的virial 方程，必须至少用到
A. 第三virial 系数
B. 第二virial 系数
C. 无穷项
D. 只需要理想气体方程 4.当0→P 时，纯气体的)],([P T V P
RT
-值为
A.在Boyle 温度时为零
B. 很高的T 时为0
C. 与第三virial 系数有关
D. 0
5. 指定温度下的纯物质，当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时，则气体的状态为
A. 饱和蒸汽
B. 超临界流体
C. 过热蒸汽
D. 湿蒸汽 6. 纯物质的第二virial 系数B
A . 仅是T 的函数 B. 是T 和P 的函数
C . 是T 和V 的函数 D. 是任何两强度性质的函数
7. 能表达流体在临界点的P-V 等温线的正确趋势的virial 方程，必须至少用到
A. 第三virial 系数
B. 第二virial 系数
C. 无穷项
D. 只需要理想气体方程
8. 对于纯物质，一定温度下的泡点压力与露点压力是 A . 不同的 B. 相同的 C. 泡点压力高于露点压力 D. 泡点压力低于露点压力
9. 对于纯物质，一定温度下泡点与露点，在P －T 图上是 A.重叠的 B.分开的 C.交叉的 D.平行的 10. 泡点的轨迹称为
A. 饱和液相线
B. 饱和汽相线
C. 超临界曲线
D. 升华曲线 11. 露点的轨迹称为
A. 饱和液相线
B. 饱和汽相线
C. 汽液平衡线
D. 三相线 12. 对于混合物，PR 方程常数a 的表达式)1(3
1
3
1ij j jj ii j
i i k a a y
y a -=∑∑
== 中的相
互作用参数kij ，i ＝j 时，其值
A.为0
B. 为1
C. ＞1
D. 从实验数据拟合得到，在没有实验数据时，近似作零处理 13. 对于混合物，PR 方程常数a 的表达式)1(3
1
3
1ij j jj ii j
i i k a a y
y a -=∑∑
==中的相互
作用参数kij ，i ≠j 时，其值 A. 为1 B. 为0
C. 从实验数据拟合得到，在没有实验数据时，近似作零处理
D.从实验数据拟合得到，在没有实验数据时，近似作1处理
14. 计算纯物质的R-K 方程中的参数a,b,是 下列哪个因素的函数。 A ． 温度 B. 压力 C. 组成 D. 物性
15. 某物质的Pc=10MPa,在Tr=0.7时,其饱和蒸气压为0.5MPa,则其偏心因子ω等于
A. 0.3010
B. 1.3010
C. -0.3010
D. 0.05
16. 指定压力下的纯物质，当其摩尔体积小于该压力下的饱和液体摩尔体积时，则该物质的状态为
A.饱和蒸汽
B.超临界流体
C.过热蒸汽
D.过冷液体 17. 对比态原理认为，所有物质在相同的对比态下，表现出相同的 A. 体积 B. 压力 C. 温度 D. 压缩因子 二、多选题
1.可同时用于汽、液两相的状态方程有
A. RK 方程
B.SRK 方程
C.Antoine 方程
D.PR 方程
E.BWR 方程 2.纯物质P-V 图上的临界等温线
A.是一条具有拐点的曲线,
B. 0=???
????T
V p (在C 点)
C. 穿过汽液两相区
D. 0=???
????T
V p (在C 点) E. 是垂直于P 轴的直线
3.混合法则
A.可用于状态方程计算混合物的性质
B.是将混合物看成一个虚拟的纯物质
C. 是一些经验式
D.是混合物的虚拟参数与混合物的组成和所含的纯物质的参数之间的关系
E. 仅用于P-V-T 计算
第3章 均相封闭体系热力学原理及其应用
一、选择题
1.对于一均匀的物质，其H 和U 的关系为
A. H>U
B. H ≤U
C. H=U
D. 不能确定
2.一气体符合P=RT/(V-b )的状态方程从V 1等温可逆膨胀至V 2，则体系的S 为 A. b V b V RT --12ln
B. 0
C. b V b V R --12ln
D. 1
2ln V V
R 3.对于一均相体系 V
P T S T T S T ???
????-??? ????，等于
A. 零 B . V P
C C C. R D. P
V T V T P T ??? ??????? ????
4.吉氏函数变化与逸度 f 的关系为 ()()f RT p T G P T G ig ln ,,0=- 则参考态应该为
A.T 和P 下纯理想气体
B.T 和零压的纯理想气体
C. T 和p 下的理想气体混合物
D. T 和单位压力的纯理想气体
5.下面哪个热力学性质的变化可表示为 ?????
????-2
12
1
ln T T P P P P dP T V T d C
A.△U
B.△S
C.△H
D.△G
6. 热力学基本关系式 dH=TdS+VdP A..仅适用于可逆过程。
B. 适用于只有体积功存在的封闭体系
C. 不能用于液体或固相
D.仅用于等温过程
7. 用Maxwell 关系式将 T
P S ???
????用P 、V 、T 可测量的偏导数表示,应该为
A. S V T ??? ????
B. P T V ??? ????-
C. T V P ??? ????
D. S P T ??? ????
8.吉氏函数变化与P-V-T 的关系为p RT G p T G x ig ln ),(=- 则x G 的状态应该为 A. T 和p 下纯理想气体 B. T 和零压的纯理想气体
C. T 和单位压力的纯理想气体
D. T 和p 下的理想气体混合物 9. 逸度的单位
A.与压力相同
B.与温度相同
C. 与密度相同
D.与溶解度相同 10. 体系经过一绝热可逆过程，其熵变
A.小于0
B.大于0
C.为0
D.可正,可负,也可为0 二、多项选择
1.计算热力学性质变化时,偏离函数参考态压力P0的选择 A.不影响计算结果 B. P0必须统一
C.与计算结果有关
D. P0可取单位压力
E.可取P0=P 2. dU=TdS-PdV 等热力学基本方程
A. 适用于气体，而不能用于液体或固相。
B. 适用于只有体积功存在的封闭体系
C. 适用于敞开系统
D.适用于定量定组成体系
E.适用于任何相态 3. 当 0→P 时，
A. 1→?
B. p f →
C. ∞→f
D. ?→f
E.
1→p
f
4. 偏离函数可以计算 :
A. △T
B. △ U
C. △P
D. △H
E. △V
第4章 均相敞开系统热力学及相平衡准则
1. 已知某二体系的21
2121211221A x A x A A x x RT G E
+= 则对称归一化的活度系数是
A. 221212121212)(
A x A x A x A + B. 221
212112
121)(A x A x A x A +
C. 2
12112x A A D 2
22112x A A
2.由混合物的逸度的表达式i
ig i i f RT G G ?ln += 知，ig i G 的状态为 A. 系统温度，P =1的纯组分i 的理想气体状
B. 系统温度、系统压力的纯组分i 的理想气体状态
C. 系统温度、P =1的纯组分I
D. 系统温度、系统压力、系统组成的温度的理想混合物
3.二元非理想溶液在极小浓度的条件下，其溶质和溶剂组分分别遵守 A. Henry 规则和Henry 规则
B. Henry 规则和Lewis-Randll 规则
C. Lewis-Randll 规则和Lewis-Randll 规则
D.均不适合
4. 由混合物的逸度的表达式i
i
ig i
i i py f R G y p T G ?ln }){,,(=-知,ig i G 的状态为
A. 系统温度，P =1的纯组分i 的理想气体状
B. 系统温度、系统压力的纯组分i 的理想气体状态
C. 系统温度，P =1的纯组分I
D. 系统温度、系统压力、系统组成的理想气体混合物 5. 理想溶液一定符合
A. Lewis-Randall 规则和Henry 规则
B. 分压定律
C. virial 方程
D. RK 方程
6.对于理想溶液的某一容量性质M ，符合的有 A. M=G B. M=A C. M=V D. M=S
7.对于理想溶液的某一容量性质M ，符合i M M =的有
A. V
B. G
C. U
D. H
8. 在一定温度、压力下,由组分1和组分2所形成的二元溶液中,组分1的逸度
表达式为312111485?x x x f +-=(kPa) 试确定上述条件下的逸度f1 为 A. 0 kPa B. 1 kPa C. 4 kPa D. 12 kPa
9. 对真实溶液,恒有
A.∑=i i E M x M
B. E i E M M =
C. is E M M M -=
D. ∑-=i i E M x M M 10． 理想溶液必服从
A. i i φφ=?
B. i i Py P =
C. 0?i i f f =
D. i
i f f =? 11.对所有的容量热力学性质来说,化学位是
A ．偏摩尔性质； B.偏摩尔自由焓; C. 偏摩尔焓; D.偏摩尔体积。
12. 对容量热力学性质来说,超额性质等于混和性质的是
A. G, V
B. V,H
C. S, U
D. S, A
13. Wilson 方程不适用的物系是
A. 0=E H
B. 三元
C. 0,212
D. 0,212>???? ????P
T x G
14. 定义偏离函数的目的是为了
A. 计算活度系数
B. 计算真实气体热力学性质
C. 计算E G
D. 计算φ
15. 对理想溶液准确描述应符合
A. 道尔顿分压定律
B. 理想气体定律
C. L-R 规则
D. G-D 方程 16. 多元体系的G 是哪些因素的函数
A. P
B. T
C. 组成和T
D. T 、P 和组成 16.化学位与偏摩尔性质的关系是
A.
i t t n V S i
t
i n U ≠???? ????=}{,,μ B.
i
t n P S i t i n H ≠?
???
????=}{,,μ
C. i i i S T H G -=
D.
i t n V T i
t
i n A ≠?
??? ????=}{,,μ
17.偏摩尔性质是
A.
i t n P S i t n H ≠???? ????}{,, B. i
n P T i t
n G ≠?
??? ????}{,,
C. i
t n V T i
t n A ≠?
??? ????}{,, D.
i t t n V S i
t n U ≠?
??? ????}{,,
18.对于理想溶液，
A. 0,>is E M
B. i i ??=?
C. 0, D. RT G is E =, 19. 恒温、恒压下，吉布斯－杜海姆方程的形式为 A.0=∑i i x μ B. 0=∑i i d x γ C. 0ln =∑i i d x γ D. ∑=?i i x μμ 20. 超额吉氏函数=E G A. G ? B. id G ? C. ∑i i x x RT ln D. ∑i i x RT γln 21.无限稀释活度系数是 A. i x i γ1 lim → B. i x i γ0 lim → C. * i γ D. i x i γ∞ →lim 二、多项选择 1.对于理想溶液的某一容量性质M ，符合的有 A. M=G B. M=A C. M=V D. M= S E. H 2.Henry 规则 A. 适用于理想溶液的溶质和溶剂 B. 仅适用于溶质组分 C. 适用稀溶液的溶质组分 D. 适用于稀溶液的溶剂 E. 适用于非理想溶液 3.对于理想溶液，混合过程性质为零的是 A. △G B. △U C. △S D. △H E. △V 综合题 1. 25℃， B 溶解于1kg 水(A )中形成的溶液的总体积的关系为 2 23119.0773.1625.1638.1001B B B t n n n V +++=(cm3) 求 nB=0.3mol 时， B 组分的偏摩尔 B V 。 第5章 非均相系统的热力学性质计算 一、选择题 1.混合物汽液相图中的泡点曲线表示的是 A. 饱和汽相 B. 饱和液相 C. 过热气体 D. 过冷液体 2.混合物汽液相图中的露点曲线表示的是 A. 饱和汽相 B. 饱和液相 C. 过热气体 D. 过冷液体 3. 在一定压力下，组成相同的混合物的露点温度和泡点温度 A. 不可能相同 B. 在共沸点时相同 C. 露点温度低于泡点温度 D. 必然相等 4. 在（1）-（2）体系的汽液平衡中，若（1）是轻组分，（2）是重组分，则 A. 11x y > B. 22x y < C. 若系统存在共沸点， 11x y =, 11x y = D. 22x y > 5. 对于二元共沸物 A. 汽液无法达到相平衡 B. 平衡时汽液相组成相等 C. γi=1 D.γi=0 6. 对于负偏差体系，液相的活度系数 A. 总是小于1 B. 总是大于1 C. 总是等于1 D. 总是小于0 7. N 元两相平衡系统的自由度是 A.1 B. 2 C. N D. N-1 8. 能满足热力学一致性的汽液平衡数据 A. 质量较差 B. 就是高质量的数据 C. 肯定是错误数据 D. 可能是高质量数据 9. 多元汽-液平衡的准则是 A. l i v i f f = B. l i v i f f ??= C. l v f f = D. i i x y = 10. 汽液平衡关系l i v i f f ??=的适用的条件 A. 无限制条件 B. 低压条件下的非理想液相 C. 理想气体和理想溶液 D. 理想溶液和非理想气体 11. 汽液平衡关系i l i i v i x y ?? ??=的适用的条件 A. 无限制条件 B. 低压条件下的非理想液相 C. 理想气体和理想溶液 D. 理想溶液和非理想气体 12. 汽液平衡关系i i S i i x P Py γ=的适用的条件 A. 无限制条件 B. 低压条件下的非理想液相 C. 理想气体和理想溶液 D. 理想溶液和非理想气体 13. 较准确的热力学一致性检验方程是 A. 0ln 11 21=??? ? ???dx γγ B. J-D 〉2％; C. J-D 〈2％; D. ∑=0ln i i d x γ 14. 理想系统的相平衡常数 Ki = A. P P S i B. P P S i i γ C.i S i i P P ?γ D. i S i P P 15. 形成二元液-液平衡体系时 A. 0,212>???? ????P T x G B. 0,212 C. 0,212=? ??? ????P T x G D.βαγγi i = 16. 二元液液平衡基本关系式中，组分１的α、β两相平衡式为 A.ββαα γγ1111 x x = B. α ββαγγ1111x x = C. 111 1γγα α x x = D. 2211γγx x = 17. 纯物质的汽液平衡常数K A. 等于1 B. 0＜K ＜1 C. 等于零 D. ＞1 二、多项选择 1. 混合物在共沸点时 A. i i x y ==0.5 B. 泡露点温度相同 C. i i x y = D. 汽液组成相同 E. 1=i x , 0=i y 2. 汽液两相达到平衡时 A. 汽相温度等于液相温度 B. 汽相压力等于液相压力 C. 汽相混合物的逸度等于液相混合物的逸度 D. 每个组分在汽液两相中的化学位相等 E. 每个组分在汽液两相中的组分逸度相等 3.威尔逊方程的优点是 A.由二元体系的数据可以预测多元体系的行为 B. 可用于活度系数有最大值的溶液 C. 可用于部分互溶体系 D. 能反应出温度对活度系数的影响 E. 可用于气相 应用题 1. 在常压和25℃时，测得组分(1)- (2)溶液x1=0.1时的汽相分压p1=1800Pa 。已知25℃时组分1的饱和蒸汽压是6000 Pa, 求组分1的活度系数。气相可按理想气体处理。 第6章 流动系统的热力学原理及应用 一、选择题 1．理想气体流过节流阀，其参数变化为 A. ⊿T ＝ 0, ⊿S ＝ 0 B. ⊿T ＝ 0, ⊿S ＞ 0 C. ⊿T ≠ 0, ⊿S ＞ 0 D. ⊿T ＝ 0, ⊿S ＜ 0 2. 卡诺制冷循环的制冷系数与有关。 A. 制冷剂的性质 B. 制冷剂的工作温度 C. 制冷剂的循环速率 D. 压缩机的功率 3. 与外界有大量热、轴功交换的稳流过程热力学第一定律表达式为 A. △U=Q-W B. △H=Q+Ws C. △H=Q+PdV D. △H=Q+VdP 4.同一状态下的过热蒸汽进行等熵和等焓膨胀,二者的终态温度Ts 和TH 的关系为 A. Ts 〉TH B. Ts〈TH C. Ts =TH D. Ts =TH =0 5. 同一状态下的过热蒸汽进行等熵和等焓膨胀,二者的温度降△Ts 和△TH 的关系为 A. △Ts 〉△TH B. △Ts〈△TH C. △Ts = △TH D. △Ts = △TH =0 6. 在改进的朗肯循环中, 采用再热循环的主要目的是 A. 提高蒸汽过热度 B. 提高蒸汽干度 C. 提高热效率 D. 节省蒸汽 7. 流体稳定流过一设备时,若△H=Ws , WS≠0，则此设备可以是 A. 节流阀 B. 压缩机 C. 换热器 D.反应器 8.等熵过程是 A. 绝热可逆过程 B. 节流过程 C. 绝热过程 D. 绝热膨胀过程 9. 具有相同有效能的状态,其理论作功能力 A. 不一定相同 B.相同 C.对不同的过程是不同的 D.不同 10. 有效能和理想功之间关系为 A. △B=Wid B. △B=Wid -T△S C. △B〉Wid D. △B =－Wid 11. 对于损耗功-ＷL＝ A. Ｔ0ΔＳ B. Ｔ0ΔＳ0 C. Ｔ0 ΔＳt D. Ｔ0 ΔＳ－ΔＨ 12. 蒸汽压缩制冷循环中，要提高制冷系数，可 A. 提高冷凝温度 B. 降低蒸发温度 C. 提高蒸发温度 D. 提高传热温度差 13. 敞开物系稳流绝热非可逆过程 A. △Ｓf >０ B. △Ｓg＝０ C. △Ｓt＝０ D. △Ｓｇ>０ 14. 要提高朗肯循环的热效率，可以 A. 降低蒸汽的压力 B. 提高蒸汽的湿度 C. 提高蒸汽的过热温度 D. 降低蒸汽的干度 15.制冷系数ξ A.可大于1 B. 小于1 C. 0<ξ<1 D.小于等于1 16. 热力学第二定律 A. 是质量守恒定律 B.是能量守恒定律 C.实质是自发过程不可逆 D. 是热平衡定律 17. 理想功是 A. 最大功 B. 轴功 C. 非可逆功 D. 理论上可能产生的最大功或消耗的最小功 18. 损失功是 A.体积功 B.同一过程轴功与理想功之差 C. 系统对环境做的功 D. 环境对系统做的功 19. 热力学第一定律 A. 是能量守恒定律 B. 是质量守恒定律 C. 是热平衡定律 D. 仅用于可逆过程 二、多项选择 1. 实际的蒸汽压缩节流制冷循环一般包括 A. 冷凝器 B. 压缩机 C. 膨胀机 D.节流阀 E. 蒸发器 2. 朗肯循环一般包括 A. 冷凝器 B. 压缩机 C. 透平机 D. 锅炉 E. 水泵 1、孤立系统；热力学系统与外界既无能量交换也无物质交换时，称之为孤立系统 1、 开口系统；热力学系统与外界既有能量交换也有物质交换 2、 闭口系统；热力学系统与外界只有能量交换无物质交换 3、 绝热系统；热力学系统与外界无能量交换 4、 热源；工质从中吸收热能的物质 5、 平衡状态；一个热力学系统，在不受外界影响的条件下系统状态能够始终保持不变 6、 工质；实现热能与机械能相互转化的媒介物质 8、可逆过程；是准平衡过程，应满足热的和力的平衡条件，同时过程中不应有任何耗散效应 7、 技术功；技术上可资利用的功() ()12212 22 1z z g c c w w f f i t -+-+ = 8、 体积功；是系统由于体积改变而与环境交换的能量称为体积功。 9、 热力学能；由内动能、内位能以及维持一定分子结构的化学能和原子核内部的原子能 以及电磁场作用下的电磁能等构成。 10、 焓；热力学能与推动功之和pV U H += 11、 熵；表示物质系统状态的物理量。T Q dS ?= 12、 熵产；闭口系统内不可逆绝热过程中熵之所以增大，是由于过程中存在不可逆因素 引起耗散效应，使损失的机械功转化为热能（耗散热）被工质吸收。这部分有耗散产生的熵增量，叫做熵产 13、 理想气体；理想气体分子是具有弹性的、不具体积的质点；分子间相互没有作用力。 14、 实际气体；不满足气体分子是具有弹性的、不具体积的质点；分子间相互没有作用 力假设的气态物质 15、多变过程；工质的状态参数p 、v 、T 等都有显著变化，与外界之间换热量也不可忽略不计，这是不能简化为四种基本热力过程，可用定值=n pv 16热力学定律的两种说法；克劳修斯说法：热不可能自发地、不付代价地从低温物体转至高温物体。 开尔文说法：凡有温差的地方都能产生动力 15、 卡诺定理；定理一：在相同温度的高温热源和相同温度的低温热源之间工作的一切 可逆循环，其热效率相等，与可逆循环的种类无关，与采用哪种工质无关。 定理二：在温度同为1T 的热源和同为2T 的冷源间工作的一切不可逆循环，其热效率必小于可逆循环。 16、 熵增原理；孤立系统内部发生不可逆变化时，孤立系的熵增加；发生可逆变化时， 熵不变；使孤立系统熵减小的变化不可能发生。 17、 能量贬值原理；孤立系统中进行热力学过程时火用 只会减少不会增加，可逆过程下 火用 保持不变。 18、 火用 ；可无限转换的能量 19、火无 ，不可能转换的能量， 20、冷量火用 ：温度低于环境温度的系统，吸入热量0Q 时所做出的最大有用功成为冷量火 各位同学：以下为《工程热力学B》复习题，如有问题，请到办公室答疑。第一章基本概念 1.如果容器中气体压力保持不变，那么压力表的读数一定也保持不变。（错） 2.压力表读值发生变化,说明工质的热力状态也发生了变化。( 错 ) 3.由于准静态过程都是微小偏离平衡态的过程，故从本质上说属于可逆过程。（错） 4.可逆过程一定是准静态过程,而准静态过程不一定是可逆过程。( 对 ) 5. 比体积v是广延状态参数。( 对 ) 6. 孤立系的热力状态不能发生变化。（错） 7. 用压力表可以直接读出绝对压力值。（错） 8. 处于平衡状态的热力系，各处应具有均匀一致的温度和压力。（错） 9. 热力系统的边界可以是固定的，也可以是移动的；可以是实际存在的，也可以是假想的。（对） 10. 可逆过程是不存在任何能量损耗的理想过程。（对） 11.经历了一个不可逆过程后，工质就再也不能回复到原来的初始状态了。（错） 12. 物质的温度越高，则所具有的热量越多。（错） 1.能源按其有无加工、转换可分为一次能源和二次能源。 2.在火力发电厂蒸汽动力装置中，把实现热能和机械能能相互转化的工作物 质就叫做工质。 3.按系统与外界进行物质交换的情况，热力系统可分为开口系和闭口系两大类。 4.决定简单可压缩系统状态的独立状态参数的数目只需 2 个。 5.只有平衡状态才能用参数坐标图上的点表示，只有可逆过程才能用参数坐标图 上的连续实线表示。 6. 绝热系是与外界无 热量 交换的热力系。 7. 孤立系是指系统与外界既无 能量 交换也无 质量 交换的热力系。 8. 测得容器的表压力75g p KPa =，大气压力MPa p b 098.0=，容器内的绝对压力 173 kPa 。 6.热力系在不受外界影响的条件下，系统的状态能够始终保持不变，这种状态称为(平衡状态) 无关。 8.理想气体闭口系统经历一定温过程，吸热量为100J ，则它的热力学能变化量为 0 J 。 1.准静态过程满足下列哪一个条件时为可逆过程 C 。 A 做功无压差； B 传热无温差； C 移动无摩擦； D 上述任一个都可。 2.下列说法中正确的是：1 （1）可逆过程一定是准平衡过程 （2）准平衡过程一定是可逆过程 （3）有摩擦的热力过程不可能是准平衡过程 3. 测量容器中气体压力的压力表读数发生变化一定是因为：4 1）有气体泄露 （2）气体的热力状态发生变化 （3）大气压力发生变化 （4）以上均有可能 第二章 热力学第一定律 1.气体吸热后一定膨胀，热力学能一定增加； （ 错 ） 2.气体膨胀时一定对外作功； （ 错 ） 3.对工质加热，其温度反而降低是不可能的。 ( 错 ) 4.热力学第一定律适用于任意的热力过程，不管过程是否可逆（ 对 ）。 一、分析说明题： 1、水汽化过程的P-V 与T-S 图上：1点、2线、3区、5态，分别指的是什么？ 答：1点：临界点2线：上界线（干饱和蒸汽线）、下界线（饱和水线）3区：过冷区（液相区或未饱和区）、湿蒸汽区（汽液两相区）、过热蒸汽区（气相区）5态：未饱和水、饱和水、湿饱和蒸汽、干饱和蒸汽、过热蒸汽 2、什么样的的气体可以看成是理想气体？ 答：①分子之间的平均距离相当大，分子的体积与气体的总体积相比可以忽略。②分子之间没有相互的作用力。 ③分子之间的相互碰撞及分子与器壁之间的碰撞均为弹性碰撞。 3、画图分析蒸汽初温及初压的变化对郎肯循环的影响。 ①蒸汽初温的影响： 保持p 1、p 2不变，将t 1提高，2t 1 T 1T η=- 则有：1T ↑，2T 不变?t η↑ 且乏汽干度：2'2x x > ②蒸汽初压的影响： 保持t 1、 p 2不变，提高p 1，2t 1 T 1T η=- 则有：1T ↑，2T 不变?t η↑ 但是乏汽干度：2'2x x < 4、什么叫逆向循环或制冷循环？逆向循环的经济性用什么衡量？其表达式是什么？ 答：在循环中消耗机械能，把热量从低温热源传向高温热源的循环称为逆向循环或制冷循环。或者在P-V 图和T-S 图上以顺时针方向进行的循环。 逆向循环的经济性评价指标有：制冷系数；ε =q 2/W net ；热泵系数：ε ′ =q 1/W net 5、简述绝对压强、相对压强及真空度之间的关系。 答：①当绝对压强大于当地大气压时： 相对压强（表压强）=绝对压强-当地大气压 或 当地绝表P P P -= ②当绝对压强小于当地大气压时：真空度=当地大气压-绝对压强 或 绝当地真空P P P -= 6、绝热刚性容器中间用隔板分开，两侧分别有1kg N 2和O 2，其p 1、T 1相同。若将隔板抽出，则混合前后的温度和熵有什么变化，为什么？ 答: ①因为是刚性绝热容器，所以系统与外界之间既没有热量交换也没有功量交换。②系统内部的隔板抽出后，温度保持不变。③绝热过程系统熵流为零，系统内部为不可逆变化，熵产大于零，因此总熵变大于零。 7、表压力或真空度能否作为状态参数进行热力计算？若工质的压力不变，问测量其压力的压力表或真空计的读数是否 可能变化？ 答：①表压力或真空度不能作为状态参数进行热力计算，因为表压力或真空度只是一个相对压力。 ②若工质的压力不变，测量其压力的压力表或真空计的读数可能变化，因为测量所处的环境压力可能发生变化。 模拟题一 一．单项选择题（每题1分，共20分） 本大题解答（用A或B或C或D）请填入下表： 1.T温度下的纯物质，当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时，则气体 的状态为（c ） A.饱和蒸汽 B.超临界流体 C.过热蒸汽 2.T温度下的过冷纯液体的压力P（a ） A.>()T P s B.<()T P s C.=()T P s 3.T温度下的过热纯蒸汽的压力P（ b ） A.>()T P s B.<()T P s C.=()T P s 4.纯物质的第二virial系数B（） A 仅是T的函数 B 是T和P的 函数 C 是T和V的 函数 D 是任何两强度性质 的函数 5.能表达流体在临界点的P-V等温线的正确趋势的virial方程，必须 至少用到（） A.第三virial系 数B.第二virial 系数 C.无穷 项 D.只需要理想气 体方程 6.液化石油气的主要成分是（） A.丙烷、丁烷和少量 的戊烷B.甲烷、乙烷 C.正己 烷 7.立方型状态方程计算V时如果出现三个根，则最大的根表示（） A.饱和液摩尔体积 B.饱和汽摩尔体积 C.无物理意义 8. 偏心因子的定义式（ ） A. 0.7lg()1 s r Tr P ω==-- B. 0.8lg()1 s r Tr P ω==-- C. 1.0lg()s r Tr P ω==- 9. 设Z 为x ，y 的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（ ） A. 1x y z Z Z x x y y ?????????=- ? ? ?????????? B. 1y x Z Z x y x y Z ?????????=- ? ? ?????????? C. 1y x Z Z x y x y Z ?????????= ? ? ?????????? D. 1y Z x Z y y x x Z ?????????=- ? ? ?????????? 10. 关于偏离函数M R ，理想性质M *，下列公式正确的是（ ） A. *R M M M =+ B. *2R M M M =- C. *R M M M =- D. *R M M M =+ 11. 下面的说法中不正确的是 ( ) （A ）纯物质无偏摩尔量 。 （B ）任何偏摩尔性质都是T ，P 的函数。 （C ）偏摩尔性质是强度性质。（D ）强度性质无偏摩尔量 。 12. 关于逸度的下列说法中不正确的是 ( ) （A ）逸度可称为“校正压力” 。 （B ）逸度可称为“有效压力” 。 （C ）逸度表达了真实气体对理想气体的偏差 。 （D ）逸度可代替压力，使真实气体的状态方程变为fv=nRT 。 （E ）逸度就是物质从系统中逃逸趋势的量度。 13. 二元溶液，T, P 一定时,Gibbs —Duhem 方程的正确形式是 ( ). a. X 1dlnγ1/dX 1+ X 2dlnγ2/dX 2 = 0 b. X 1dlnγ1/dX 2+ X 2 dlnγ2/dX 1 = 0 c. X 1dlnγ1/dX 1+ X 2dlnγ2/dX 1 = 0 d. X 1dlnγ1/dX 1– X 2 dlnγ2/dX 1 = 0 14. 关于化学势的下列说法中不正确的是( ) A. 系统的偏摩尔量就是化学势 B. 化学势是系统的强度性质 第一章 绪论 一、选择题 1.对于同一物系, 内能是体系状态的单值函数概念的错误理解是(D) A. 体系处于一定的状态,具有一定的内能 B. 对应于某一状态,内能只能有一数值,不能有两个以上的数值 C. 状态发生变化,内能也一定跟着变化 D. 对应于一个内能值,可以有多个状态 2. 真实气体在什么条件下，其行为与理想气体相近? (D) A 高温高压 B 低温低压 C 低温高压 D 高温低压 3. 对封闭体系而言，当过程的始态和终态确定后，下列哪项的值不能确定: (A) A. Q B. Q + W, △U C. W （Q=0）, △U D. Q （W=0）, △U 二、名词解释 1.独立变量与从属变量 2. 化工热力学的三要素 3.均相封闭系统 4.热力学性质 三、简答题 1.自变量与独立变量、函数与从属变量有何区别？ 2.为什么当非均相封闭系统中各相达到平衡状态时，每个相都可以视为均相封闭系统？ 第2章 Ｐ-Ｖ-Ｔ关系和状态方程 一、选择题 1. T 温度下的过冷纯液体的压力P(A) A.> B.< C.= D.≤ 2. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P (B) A.> B.< C.= D.=0 3. 能表达流体在临界点的P-V 等温线的正 确趋势的virial 方程，必须至少用到 （A ） A. 第三virial 系数 B. 第二virial 系数 C. 无穷项 D. 只需要理想气体方程 4.当 时，纯气体的 值为 （D ） A. 0 B. 很高的T 时为0 C. 与第三virial 系数有关 D. 在Boyle 温度时为零 5. 指定温度下的纯物质，当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时，则气体的状态为（C ） A. 饱和蒸汽 B. 超临界流体 C. 过热蒸汽 D. 湿蒸汽 6. 纯物质的第二virial 系数B （A ） A . 仅是T 的函数 B. 是T 和P 的函数 C . 是T 和V 的函数 D. 是任何两强度性质的函数 7. 能表达流体在临界点的P-V 等温线的正确趋势的virial 方程，必须至少用到（A ） A. 第三virial 系数 B. 第二virial 系数 C. 无穷项 D. 只需要理想气体方程 8. 对于纯物质，一定温度下的泡点压力与露点压力是（A ） A . 相同的 B. 不同的 C.泡点压力高于露点压力 D. 泡点压力低于露点压力 9. 对于纯物质，一定温度下泡点与露点，在P －T 图上是（A ） A. 重叠的 B. 分开的 C. 交叉的 D. 平行的 10. 泡点的轨迹称为（A ） A.饱和液相线 B. 饱和汽相线 ()[]P T V P RT ,-0 →P () T P s () T P s ()T P s ()T P s () T P s () T P s () T P s () T P s All rights reserved. 判断题 1.流动功是系统维持流动所花费的代价，所以流动功不能为0。（×） 2.质量保持不变的系统就是闭口系。（×） 3.处于稳定状态的系统一定处于平衡状态（×） 4.根据熵的定义T q s rev δ= d ，热量是过程量，所以熵也是过程量。 （×） 5.等温过程的膨胀功与与吸收的热量相等。（×） 6.v p -图上，理想气体的等熵线比等温线陡；s T -图上，理想气体的等压线比等容线陡。（×） 7.绝热系可以是开口系。（√） 8.可以从单一热源中取热并使之完全转换为功。（√） 9.定容过程对湿蒸汽进行加热，干度一定增大。（×） 10.可逆循环的热效率一定大于不可逆循环的热效率。（×） 11.w du q δδ+=及pdv dT c q v +=δ二式均适用于任何工质，任何过程。（×） 分析、简答题 1.“系统经某一初态经不可逆与可逆两条途径到达同一终态，则经不可逆途径系统的熵变必大于可逆途径的熵变。”，这种说法是否正确，为什么 答：不正确。因为熵是状态参数，不论过程是否可逆，只要初终态相同，其熵变均相同，故系统从某一初态经不可逆与可逆两条途径到达同一终态，经不可逆途径系统的熵与可逆途径的熵变相等。 2.试在s T -图上把理想气体两状态间热力学能及焓的变化表示出来。 答：通过2点作等温线，分别与过1点的等容线和等压线相交于2v 及 2p 点；由于理想气体的热力学能和焓是温度的单值函数，p v T T T 222==，可以得到p v h h u u 2222,==。 等容过程的吸热量与相同温限下的热力学能的变化相等，可以得到 12u u q v v -=。 等压过程的吸热量与相同温度下的焓的变化相等，可以得到 12h h q p p -=。s T -图上过程线下方的面积表示热量，所以 11212s s q v v v 面积=；11212s s q p p p 面积=。从而可以得到，1121212s s q u u v v v 面积==-；1121212s s q h h p p p 面积==-。 3.某理想气体在v p -图上的两种过程如下图所示，试在s T -图上画出相应的两个过程，指出过程多变指数n 的范围，并说明各过程中工质是膨胀还是压缩，吸热还是放热，升温还是降温，降压还是升压。 答：1-2过程：0-<<∞n ，压缩、放热、降温、降压。 1-3过程：10< 工程热力学考试试卷 All rights reserved. 判断题 1.流动功是系统维持流动所花费的代价，所以流动功不能为0。（×） 2.质量保持不变的系统就是闭口系。（×） 3.处于稳定状态的系统一定处于平衡状态（×） 4.根据熵的定义T q s rev δ= d ，热量是过程量，所以熵也是过程量。 （×） 5.等温过程的膨胀功与与吸收的热量相等。（×） 6.v p -图上，理想气体的等熵线比等温线陡；s T -图上，理想气体的等压线比等容线陡。（×） 7.绝热系可以是开口系。（√） 8.可以从单一热源中取热并使之完全转换为功。（√） 9.定容过程对湿蒸汽进行加热，干度一定增大。（×） 10.可逆循环的热效率一定大于不可逆循环的热效率。（×） 11.w du q δδ+=及pdv dT c q v +=δ二式均适用于任何工质，任何过程。（×） 分析、简答题 1.“系统经某一初态经不可逆与可逆两条途径到达同一终态，则经不可逆途径系统的熵变必大于可逆途径的熵变。”，这种说法是否正确，为什么？ 答：不正确。因为熵是状态参数，不论过程是否可逆，只要初终态相同，其熵变均相同，故系统从某一初态经不可逆与可逆两条途径到达同一终态，经不可逆途径系统的熵与可逆途径的熵变相等。 2.试在s T -图上把理想气体两状态间热力学能及焓的变化表示出来。 答：通过2点作等温线，分别与过1点的等容线和等压线相交于2v 及2p 点；由于理想气体的热力学能和焓是温度的单值函数，p v T T T 222==，可以得到p v h h u u 2222,==。 等容过程的吸热量与相同温限下的热力学能的变化相等，可以得到 12u u q v v -=。 等压过程的吸热量与相同温度下的焓的变化相等，可以得到 12h h q p p -=。s T -图上过程线下方的面积表示热量，所以 11212s s q v v v 面积=；11212s s q p p p 面积=。从而可以得到，1121212s s q u u v v v 面积==-；1121212s s q h h p p p 面积==-。 3.某理想气体在v p -图上的两种过程如下图所示，试在s T -图上画出相应的两个过程，指出过程多变指数n 的范围，并说明各过程中工质是膨胀还是压缩，吸热还是放热，升温还是降温，降压还是升压。 答：1-2过程：0-<<∞n ，压缩、放热、降温、降压。 第一章热力学第一定律练习题 一、判断题（说法对否）： 1.当系统的状态一定时，所有的状态函数都有一定的数值。当系统的状态发生 变化时，所有的状态函数的数值也随之发生变化。 2.在101.325kPa、100℃下有lmol的水和水蒸气共存的系统，该系统的状态 完全确定。 3.一定量的理想气体，当热力学能与温度确定之后，则所有的状态函数也完 全确定。 4.系统温度升高则一定从环境吸热，系统温度不变就不与环境换热。 5.从同一始态经不同的过程到达同一终态，则Q和W的值一般不同，Q + W 的值一般也不相同。 6.因Q P = ΔH，Q V = ΔU，所以Q P与Q V都是状态函数。 7．体积是广度性质的状态函数；在有过剩NaCl(s) 存在的饱和水溶液中，当温度、压力一定时；系统的体积与系统中水和NaCl的总量成正比。8．封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。 9．在101.325kPa下，1mol l00℃的水恒温蒸发为100℃的水蒸气。若水蒸气可视为理想气体，那么由于过程等温，所以该过程ΔU = 0。 10.一个系统经历了一个无限小的过程，则此过程是可逆过程。 11．1mol水在l01.325kPa下由25℃升温至120℃，其ΔH= ∑C P,m d T。12．因焓是温度、压力的函数，即H = f(T,p)，所以在恒温、恒压下发生相变时，由于d T = 0，d p = 0，故可得ΔH = 0。 13．因Q p = ΔH，Q V = ΔU，所以Q p - Q V = ΔH - ΔU = Δ(p V) = -W。14．卡诺循环是可逆循环，当系统经一个卡诺循环后，不仅系统复原了，环境也会复原。 15．若一个过程中每一步都无限接近平衡态，则此过程一定是可逆过程。16．(?U/?V)T = 0 的气体一定是理想气体。 17．一定量的理想气体由0℃、200kPa的始态反抗恒定外压(p环= 100kPa) 绝热膨胀达平衡，则末态温度不变。 18．当系统向环境传热(Q < 0)时，系统的热力学能一定减少。 一、请简单解释下面概念 1、 孤立系统； 2、 开口系统； 3、 闭口系统； 4、 绝热系统； 5、 热源； 6、 平衡状态； 7、 工质； 8、 可逆过程； 9、 技术功； 10、 体积功； 11、 热力学能； 12、 焓； 13、 熵； 14、 熵产； 15、 理想气体； 16、 实际气体； 17、 多变过程； 18、 热力学定律的两种说法； 19、 卡诺定理； 20、 熵增原理； 21、 能量贬值原理； 22、 火用 ； 23、 火无 ； 24、 冷量火用 ； 25、 自由能； 26、 自由焓； 27、 焦-汤系数； 28、 对应态原理； 29、 压缩因子； 30、 临界压力比； 31、 节流； 32、 能量损失系数； 33、 水的临界点； 34、 水的三相点； 35、 水热力参数的零点； 36、 干度； 37、 余隙容积比； 38、 压气机的定温效率； 39、 压气机的绝热效率； 40、 压气机的容积效率 41、 平均有效压力； 42、 热机的相对内部效率； 43、 压缩比、增压比、预胀比； 44、 耗汽率； 45、 湿空气的相对湿度； 46、 湿空气的露点； 47、 湿空气的饱和状态； 48、 湿空气的含湿量。 二、判断正误，并解释原因 1、热力系统处于平衡状态时，和外界无任何作用发生，此时系统的状态是稳定均匀的。 2、理想气体的分子是没有大小和质量的，且其相互间的碰撞是弹性的。 3、从微观上讲，只要分子之间的作用力和分子自身体积可以忽略，则这种气体就可以 视为理想气体。高空大气层内气体十分稀薄，满足上述要求，故可以视为理想气体，可用经典热力学知识处理有关问题。 4、理想气体发生的任意可逆热力过程都能够用“常数 n pV ”来描述其过程特点。 5、如果从同一初始状态到同一终态有可逆和不可逆两个过程，则可逆过程的熵变小于 不可逆过程的熵变。 6、根据热力学第二定律，自然界不可能有熵产为负的过程发生，所有自发过程都会导 致能量品质的降低。 7、水在定压汽化过程中温度保持不变，则此过程中的吸热量等于其对外所做的膨胀功。 8、水蒸汽图表中参数的零点选定为三相状态下的液态水的参数。 9、水处于三相状态时的压力、温度和比容都小于其临界状态下的相应值。 10、 对于任一现成喷管，无论其形式如何，只要气体在喷管内部等熵流动，其流量 都将随着背压的降低而增大，直至无穷大。 11、 如果气体能够在活塞式压气机的气缸内实现定温压缩，则没必要采用分级压缩 了。 12、 气体压缩时采用分级压缩后对压缩气体的生产量没有影响。 13、 可逆的压缩空气制冷循环采用理想回热后，会使得其制冷量和制冷系数都得到 提高。 工程热力学期末试卷 建筑环境与设备工程专业适用 （闭卷，150分钟） 班级 姓名 学号 成绩 一、简答题(每小题5分，共40分) 1. 什么是热力过程？可逆过程的主要特征是什么？ 答：热力系统从一个平衡态到另一个平衡态，称为热力过程。可逆过程的主要特征是驱动过程进行的势差无限小，即准静过程，且无耗散。 2. 温度为500°C 的热源向热机工质放出500 kJ 的热量，设环境温度为30°C，试问这部分热量的火用（yong ）值（最大可用能）为多少？ 答： = ??? ? ? ++-?=15.27350015.273301500,q x E 303.95kJ 3. 两个不同温度（T 1,T 2）的恒温热源间工作的可逆热机，从高温热源T 1吸收热量Q 1向低温热源T 2放出热量Q 2，证明：由高温热源、低温热源、热机和功源四个子系统构成的孤立系统熵增 。假设功源的熵变△S W =0。 证明：四个子系统构成的孤立系统熵增为 （1分） 对热机循环子系统： 1分 1分 根据卡诺定理及推论： 1 4. 刚性绝热容器中间用隔板分为两部分，A 中存有高压空气，B 中保持真空，如右图所示。若将隔板抽去，试分析容器中空气的状态参数（T 、P 、u 、s 、v ）如何变化，并简述为什么。 答：u 、T 不变，P 减小，v 增大，s 增大。 自由膨胀 12iso T T R S S S S S ?=?+?+?+?W 1212 00ISO Q Q S T T -?= +++R 0S ?=iso 0 S ?= 5. 试由开口系能量方程一般表达式出发，证明绝热节流过程中，节流前后工质的焓值不变。（绝热节流过程可看作稳态稳流过程，宏观动能和重力位能的变化可忽略不计） 答：开口系一般能量方程表达式为 绝热节流过程是稳态稳流过程，因此有如下简化条件 ， 则上式可以简化为： 根据质量守恒，有 代入能量方程，有 6. 什么是理想混合气体中某组元的分压力？试按分压力给出第i 组元的状态方程。 答：在混合气体的温度之下，当i 组元单独占有整个混合气体的容积（中容积）时对容器壁面所形成的压力，称为该组元的分压力；若表为P i ，则该组元的状态方程可写成：P i V = m i R i T 。 7. 高、低温热源的温差愈大，卡诺制冷机的制冷系数是否就愈大，愈有利？试证明你的结论。 答：否，温差愈大，卡诺制冷机的制冷系数愈小，耗功越大。（2分） 证明：T T w q T T T R ?==-= 2 2212ε，当 2q 不变，T ?↑时，↑w 、↓R ε。即在同样2q 下(说明 得到的收益相同)，温差愈大，需耗费更多的外界有用功量，制冷系数下降。（3分） 8. 一个控制质量由初始状态A 分别经可逆与不可逆等温吸热过程到达状态B ，若两过程中热源温度均为 r T 。试证明系统在可逆过程中吸收的热量多，对外做出的膨胀功也大。 一、判断题： 1. 平衡状态一定稳定状态。 2. 热力学第一定律的实质是能量守恒定律； 3．公式d u = c v d t 适用理想气体的任何过程。 4．容器中气体的压力不变则压力表的读数也绝对不会改变。 5．在T —S 图上，任意二条可逆绝热过程线不能相交。 6．膨胀功与流动功都是过程的函数。 7．当把一定量的从相同的初始状态压缩到相同的终状态时，以可逆定温压缩过程最为省功。 8．可逆过程是指工质有可能沿原过程逆向进行，并能恢复到初始状态的过程。 9. 根据比热容的定义式 T q d d c ，可知理想气体的p c 为一过程量； 10. 自发过程为不可逆过程，非自发过程必为可逆过程； 11．在管道作定熵流动时，各点的滞止参数都相同。 12．孤立系统的熵与能量都是守恒的。 13．闭口绝热系的熵不可能减少。 14．闭口系统进行了一个过程，如果熵增加了，则一定是从外界吸收了热量。 15．理想气体的比焓、比熵和比定压热容都仅仅取决与温度。 16．实际气体绝热节流后温度一定下降。 17．任何不可逆过程工质的熵总是增加的，而任何可逆过程工质的熵总是不变的。 18. 不可逆循环的热效率一定小于可逆循环的热效率； 19．混合气体中质量成分较大的组分，其摩尔成分也一定大。 20．热力学恒等式du=Tds-pdv 与过程可逆与否无关。 21．当热源和冷源温度一定，热机工质能够做出的最大功就是在两热源间可逆热机对外输出的功。 22．从饱和液体状态汽化成饱和蒸汽状态，因为气化过程温度未变，所以焓的变化量Δh=c p ΔT=0。 23．定压过程的换热量q p =∫c p dT 仅适用于理想气体，不能用于实际气体。 24．在p －v 图上，通过同一状态点的定熵过程的斜率大于定温过程的斜率。 第1章 绪言 一、是否题 1. 孤立体系的热力学能和熵都是一定值。(错。G S H U ??=?=?,,0,0但和 0不一定等于A ?，如一体积等于2V 的绝热刚性容器，被一理想的隔板一分为二，左侧状 态是T ，P 的理想气体，右侧是T 温度的真空。当隔板抽去后，由于Q ＝W ＝0， 0=U ?，0=T ?，0=H ?，故体系将在T ，2V ，0.5P 状态下达到平衡，()2ln 5.0ln R P P R S =-=?，2ln RT S T H G -=-=???，2ln RT S T U A -=-=???） 2. 封闭体系的体积为一常数。（错） 3. 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。（对） 4. 理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。（错。还与压力或摩尔体积有关。） 5. 封闭体系的1mol 气体进行了某一过程，其体积总是变化着的，但是初态和终态的体积相等， 初态和终态的温度分别为T 1和T 2，则该过程的? =2 1 T T V dT C U ?；同样，对于初、终态压力相 等的过程有? =2 1 T T P dT C H ?。（对。状态函数的变化仅决定于初、终态与途径无关。） 6. 自变量与独立变量是一致的，从属变量与函数是一致的。（错。有时可能不一致） 三、填空题 1. 状态函数的特点是：状态函数的变化与途径无关，仅决定于初、终态 。 2. 单相区的纯物质和定组成混合物的自由度数目分别是 2 和 2 。 3. 1MPa=106Pa=10bar=9.8692atm=7500.62mmHg 。 4. 1kJ=1000J=238.10cal=9869.2atm cm 3=10000bar cm 3=1000Pa m 3。 5. 普适气体常数R =8.314MPa cm 3 mol -1 K -1=83.14bar cm 3 mol -1 K -1=8.314 J mol -1 K -1 =1.980cal mol -1 K -1。 第2章Ｐ－Ｖ－Ｔ关系和状态方程 一、是否题 1. 纯物质由蒸汽变成液体，必须经过冷凝的相变化过程。（错。可以通过超临界流体区。） 2. 当压力大于临界压力时，纯物质就以液态存在。（错。若温度也大于临界温度时，则是超临 界流体。） 3. 纯物质的饱和液体的摩尔体积随着温度升高而增大，饱和蒸汽的摩尔体积随着温度的升高而减小。（对。则纯物质的P －V 相图上的饱和汽体系和饱和液体系曲线可知。） 4. 纯物质的三相点随着所处的压力或温度的不同而改变。（错。纯物质的三相平衡时，体系自 由度是零，体系的状态已经确定。） 工程热力学试题 （本试题的答案必须全部写在答题纸上，写在试题及草稿纸上无效） 说明： 1）答题前请考生务必认真阅读说明； 2）考生允许携带计算器； 3）重力加速度g＝9.80m/s2； 4）本套试题中所用到的双原子理想气体绝热指数K＝； 5）理想气体通用气体常数R＝(mol·k)； 6）标准大气压Pa＝； 7）氧原子量取16，氢原子量取1，碳原子量取12，N原子量取14； 8）空气分子量取29，空气的定压比热Cp=(kg·K)。 一、是非题（每题2分，共20分；正确的打√，错误的打×。） 1、系统从同一始态出发，分别经历可逆过程和不可逆过程到达同一终态，则两个过程该系统的熵变相同。（） 2、循环功越大，热效率越高。（） 3、对于由单相物质组成的系统而言，均匀必平衡，平衡必均匀。（） 4、系统经历不可逆过程后，熵一定增大。（） 5、湿空气相对湿度越高，含湿量越大。（） 6、理想气体绝热节流前后温度不变。（） 7、系统吸热，熵一定增大；系统放热，熵一定减小。（） 8、对于具有活塞的封闭系统，气体膨胀时一定对外做功。（） 9、可逆过程必是准静态过程，准静态过程不一定是可逆过程。（） 10、对于实际气体，由焓和温度可以确定其状态。（） 二、填空题（每题5分，共50分） 1、某气体的分子量为44，则该气体的气体常数为。 2、某甲烷与氮的混合气，两组分的体积百分含量分别为70％和30％，则该混气的平均分子量为。 3、300k对应的华氏温度为。 4、卡诺循环热机，从200℃热源吸热，向30℃冷源放热，若吸热率是10kw，则输出功率为。 5、自动升降机每分钟把50kg的砖块升高12m，则升降机的功率为。 6、、30℃的氦气经节流阀后压力降至100kpa，若节流前后速度相等，则节流前管径与节流后管径的比值为。 7、某双原子理想气体的定压比热为，则其定容比热可近似认为等于。 8、容积2m3的空气由、40℃被可逆压缩到1MPa、0.6m3，则该过程的多变指数为。 9、空气可逆绝热地流经某收缩喷管，若进口压力为2MPa，出口 化工热力学复习题 一、选择题 1.T 温度下的纯物质，当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时，则气体的状态为（ C ） A.饱和蒸汽 超临界流体 过热蒸汽 2.纯物质的第二virial 系数B （ A ） A 仅是T 的函数 B 是T 和P 的函数 C 是T 和V 的函数 D 是任何两强度性质的函数 3.设Z 为x ，y 的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（ B ） A. 1x y z Z Z x x y y ?????????=- ? ? ?????????? B. 1y x Z Z x y x y Z ?????????=- ? ? ?????????? C. 1y x Z Z x y x y Z ?????????= ? ? ?????????? D. 1y Z x Z y y x x Z ?????????=- ? ? ?????????? 4.关于偏离函数M R ，理想性质M *，下列公式正确的是（ C ） A. *R M M M =+ B. *2R M M M =- C. *R M M M =- D. *R M M M =+ 5.下面的说法中不正确的是 ( B ) （A ）纯物质无偏摩尔量 。 （B ）任何偏摩尔性质都是T ，P 的函数。 （C ）偏摩尔性质是强度性质。 （D ）强度性质无偏摩尔量 。 6.关于逸度的下列说法中不正确的是( D ) （A）逸度可称为“校正压力” 。（B）逸度可称为“有效压力” 。 （C）逸度表达了真实气体对理想气体的偏差。（D）逸度可代替压力，使真实气体的状态方程变为fv=nRT。（E）逸度就是物质从系统中逃逸趋势的量度。 7.二元溶液，T, P一定时,Gibbs—Duhem 方程的正确形式是( C ). a. X1dlnγ1/dX 1+ X2dlnγ2/dX2 = 0 b. X1dlnγ1/dX 2+ X2 dlnγ2/dX1 = 0 c. X1dlnγ1/dX 1+ X2dlnγ2/dX1 = 0 d. X1dlnγ1/dX 1– X2 dlnγ2/dX1 = 0 8.关于化学势的下列说法中不正确的是( A ) A. 系统的偏摩尔量就是化学势??????? B. 化学势是系统的强度性质 C. 系统中的任一物质都有化学势??? D. 化学势大小决定物质迁移的方向 9．关于活度和活度系数的下列说法中不正确的是( E ) （A）活度是相对逸度，校正浓度,有效浓度；(B) 理想溶液活度等于其浓度。 （C）活度系数表示实际溶液与理想溶液的偏差。（D）任何纯物质的活度均为1。（E）r i是G E/RT的偏摩尔量。 10．等温等压下，在A和B组成的均相体系中，若A的偏摩尔体积随浓度的改变而增加，则B 的偏摩尔体积将（B ） 建筑环境与设备工程专业 一、选择题(每小题3分，共分) 1.若已知工质的绝对压力P=0.18MPa，环境压力Pa=0.1MPa，则测得的压差为( B ) A.真空pv=0.08Mpa B.表压力pg=0.08MPa C.真空pv=0.28Mpa D.表压力pg=0.28MPa 2.简单可压缩热力系的准平衡过程中工质压力降低，则( A ) A.技术功为正 B.技术功为负 C.体积功为正 D.体积功为负 3.理想气体可逆定温过程的特点是( B ) A.q=0 B. Wt=W C. Wt>W D. Wt A.流速不变，流量不变 B.流速降低，流量减小 C.流速不变，流量增大 D.流速降低，流量不变 8.把同样数量的气体由同一初态压缩到相同的终压，经( A )过程气体终温最高。 A.绝热压缩 B.定温压缩 C.多变压缩 D.多级压缩 9._________过程是可逆过程。( C ) A.可以从终态回复到初态的 B.没有摩擦的 C.没有摩擦的准平衡 D.没有温差的 10.绝对压力p, 真空pv，环境压力Pa 间的关系为( D ) A.p+pv+pa=0 B.p+pa－pv=0 C.p－pa－pv=0 D.pa－pv－p=0 11 Q.闭口系能量方程为( D ) A. +△U+W=0 B.Q+△U－W=0 C.Q－△U+W=0 D.Q－△U－W=0 12.气体常量Rr( A ) A.与气体种类有关,与状态无关 B.与状态有关,与气体种类无关 C.与气体种类和状态均有关 D.与气体种类和状态均无关 13.理想气体的是两个相互独立的状态参数。( C ) A.温度与热力学能 B.温度与焓 C.温度与熵 D.热力学能与焓 14.已知一理想气体可逆过程中,wt=w,此过程的特性为( B ) A.定压 B.定温 C.定体 D.绝热 15.在压力为p 时,饱和水的熵为s′.干饱和蒸汽的熵为s″。当湿蒸汽的干度0 一．是非题 1．两种湿空气的相对湿度相等，则吸收水蒸汽的能力也相等。（ ） 2．闭口系统进行一放热过程，其熵一定减少（ ） 3．容器中气体的压力不变，则压力表的读数也绝对不会改变。（ ） 4．理想气体在绝热容器中作自由膨胀，则气体温度与压力的表达式为 k k p p T T 11212-??? ? ??= （ ） 5．对所研究的各种热力现象都可以按闭口系统、开口系统或孤立系统进行分析，其结果与所取系统的形式无关。 （ ） 6．工质在相同的初、终态之间进行可逆与不可逆过程，则工质熵的变化是一样的。 （ ） 7．对于过热水蒸气，干度1>x （ ） 8．对于渐缩喷管，若气流的初参数一定，那么随着背压的降低，流量将增大，但最多增大到临界流量。（ ） 9．膨胀功、流动功和技术功都是与过程的路径有关的过程量 （ ） # 10．已知露点温度d t 、含湿量d 即能确定湿空气的状态。 （ ） 二．选择题 （10分） 1．如果热机从热源吸热100kJ ，对外作功100kJ ，则（ ）。 （A ） 违反热力学第一定律； （B ） 违反热力学第二定律； （C ） 不违反第一、第二定律；（D ） A 和B 。 2．压力为10 bar 的气体通过渐缩喷管流入1 bar 的环境中，现将喷管尾部截去一小段，其流速、流量变化为（ ）。 （A ） 流速减小，流量不变 （B ）流速不变，流量增加 （C ） 流速不变，流量不变 （D ） 流速减小，流量增大 3．系统在可逆过程中与外界传递的热量，其数值大小取决于（ ）。 （A ） 系统的初、终态； （B ） 系统所经历的过程； [ （C ） （A ）和（B ）； （ D ） 系统的熵变。 4．不断对密闭刚性容器中的汽水混合物加热之后，其结果只能是（ ）。 （A ）全部水变成水蒸汽 （B ）部分水变成水蒸汽 （C ）部分或全部水变成水蒸汽 （D ）不能确定 5．（ ）过程是可逆过程。 （A ）.可以从终态回复到初态的 （B ）.没有摩擦的 （C ）.没有摩擦的准静态过程 （D ）.没有温差的 三．填空题 （10分） 1．理想气体多变过程中，工质放热压缩升温的多变指数的范围_________ 第1章 绪言 一、是否题 1. 孤立体系的热力学能和熵都是一定值。(错。G S H U ??=?=?,,0,0但和 0不一定等于A ?，如一体积等于2V 的绝热刚性容器，被一理想的隔板一分为二，左侧状 态是T ，P 的理想气体，右侧是T 温度的真空。当隔板抽去后，由于Q ＝W ＝0，0=U ?，0=T ?，0=H ?，故体系将在T ，2V ，状态下达到平衡，()2ln 5.0ln R P P R S =-=?，2ln RT S T H G -=-=???，2ln RT S T U A -=-=???） 2. 封闭体系的体积为一常数。（错） 3. 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。（对） 4. 理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。（错。还与压力或摩尔体积有关。） 5. 封闭体系的1mol 气体进行了某一过程，其体积总是变化着的，但是初态和终态的体积相等， 初态和终态的温度分别为T 1和T 2，则该过程的? =2 1 T T V dT C U ?；同样，对于初、终态压力相 等的过程有? =2 1 T T P dT C H ?。（对。状态函数的变化仅决定于初、终态与途径无关。） 6. 自变量与独立变量是一致的，从属变量与函数是一致的。（错。有时可能不一致） 三、填空题 1. 状态函数的特点是：状态函数的变化与途径无关，仅决定于初、终态 。 2. : 3. 单相区的纯物质和定组成混合物的自由度数目分别是 2 和 2 。 4. 1MPa=106Pa=10bar==。 5. 1kJ=1000J== cm 3=10000bar cm 3=1000Pa m 3。 6. 普适气体常数R = cm 3 mol -1 K -1= cm 3 mol -1 K -1= J mol -1 K -1 = mol -1 K -1。 第2章Ｐ－Ｖ－Ｔ关系和状态方程 一、是否题 1. & 2. 纯物质由蒸汽变成液体，必须经过冷凝的相变化过程。（错。可以通过超临界流体区。） 3. 当压力大于临界压力时，纯物质就以液态存在。（错。若温度也大于临界温度时，则是超临界流体。） 4. 纯物质的饱和液体的摩尔体积随着温度升高而增大，饱和蒸汽的摩尔体积随着温度的升高 而减小。（对。则纯物质的P －V 相图上的饱和汽体系和饱和液体系曲线可知。）华南理工大学热力学复习题(校内本科)答案
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