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习题(陈甘棠)

P29

1. 有一反应在间歇反应器中进行，经过8min 后，反应物转化掉80％，经过18min 后，转化掉90％，求表达此反应的动力学方程式。解：假设为二级反应

3. 可逆一级液相反应P A ?，已知l mol C A /5.00=，00=P C ；当此反应在间歇反应器中进行时，经过8min 后，A 的转化率是33.3%，而平衡转化率是66.7%，求此反应的动力学方程式。

解： P A ?，设正反应速率常数为1k ，逆反应速率常数为1-k 。

P A A

A C k C k dt

dC r 11--=-

=- （I ）平衡时：P A C k C k 11-=，即 A A A A x C k x C k 0101)1(-=-

667.0)667.01(11?=-∴-k k 112-=∴k k

（I ）式可化为：

A A A A

x k k x k x k dt

dx 111132)1(----=--= ?

-------=-=A

x x A A A x k k k x k k dx t 0

0111

11)32ln(3132

[]111

2/ln 31

8----

=k k k 解得：1

1m in 029.0--=k 1

1min

058.0-=k

所以动力学方程式为：

11m in 0145.0087.00435.0029.0029.0058.0--??-=-=-=-l mol C x C C r A A P A A

5.解：

6. 在700℃及2

/3cm kg 恒压下发生下列反应：2421042H H C H C +→。反应开始时，系统中含104H C 为116kg ，当反应完成50%时，丁烷分压以s cm kg ?2

/4.2的速率发生变化，试求下列各项的变化速率：（1）乙烯分压；（2）H 2的摩尔数；（3）丁烷的摩尔分率。解：该反应简单表示成：C B A +→2

kmol n A 258/1160==

当5.0=A x 时，s cm kg dt

dP A

?=-

2/4.2 （1）C B A P P P P ++= C B P P n R T PV 2=∴=

B A P P P ?+

=∴2

023=?+=dt dP dt dP dt dP B A s cm kg dt dP dt dP A B ?=-?-=?-=∴

2/6.1)4.2(3

32 （2）A

A A A A A A A x x x y x P P 21)

1(31)1(00+-=+-=

)21(/2)1(3)/(3)21(A A A A A A x dt dx x dt dx x dt dP +??---??+= 4.249-=?-

dt dx A

067.1=∴dt

dx A .k

A A A C x x n n 20== s k m o l

dt dn A C /13.22=?=∴

（3）P P y A A =

18.03/4.21--=-=?=s dt

dP P dt dy A

A 7. 解：乙酸的初始浓度：090

1000/37860A c =

?=3.97 mol/l 乙醇的初始浓度：0180

1000/37846B c =?=10.35 mol/l

水的初始浓度：0378

1044(90180)10001000/37818

s c ?-+=?=18.32 mol/l

00A A A A c c c x =- 00B B A A c c c x =- 0P A A c c x

= 00S S A A c c c x =+ 总的反应速率：

12100002000()()()()A A B P S A A A B A A A A S A A r k c c k c c k c c x c c x k c x c c x -=-=---+

＝44

4.7610(3.97 3.97)(10.35 3.97) 1.6310 3.97(18.32 3.97)A A A A x x x x --?---??+ =4

3.9710[

4.76(1)(10.35 3.97) 1.63(18.32 3.97)]A A A A x x x x -???---+

＝24

(12.4398.0249.27) 3.9710A A x x --+?? =2

(12.4398.0249.27) 3.9710A A x x --+?? （1）0240

03.97()(12.4398.0249.27) 3.9710A

A x x A A

A A A A

dx dx t c r x x -=?=?--+???

4001112.43107.88 3.9612.4310(0.54)(7.34)

A A x x A A

A A A A dx dx x x x x --?=??-+?--?? =

417.34

[ln 2.61]84.52100.54

A A x x --?-?-

447.34

84.5210 2.6184.5210120 2.610.54

A A x t x ---=?+=??+=- 3.62

A x =0.353

（2）若忽略逆反应，则

110000()()()A A B A A A B A A r k c c k c c x c c x -==--

4.7610(3.97 3.97)(10.35 3.97)A A x x -?--

040

03.97() 4.7610(3.97 3.97)(10.35 3.97)A

A x x A A

A A A A

dx dx t c r x x -=?=?-?--?

4400114.7610(1)(10.35 3.97)18.9010(1)(2.61)

A A x x A A

A A A A dx dx x x x x --?=??--?--?? =

41 2.61[ln 0.959]30.43101A A

x x --?-?-

442.61ln

30.43100.95930.43101200.959 1.32421A

x t x ---=?+=??+=-

A x =0.416

（3）平衡时，()0A r -=，即100002000()()()A A A B A A A A S A A k c c x c c x k c x c c x --=+

444.7610(3.97 3.97)(10.35 3.97) 1.6310 3.97(18.32 3.97)A A A A x x x x --?--=??+

2.92(1)(2.61)(4.61)A A A A x x x x ?--=+

A x =0.54

如果反应组分的浓度不随时间变化，则反应已达到平衡。

8. 解：05()2P A A n n n =

- 根据 PV=nRT 05

()2

P A A P P P =- 假设为一级可逆反应，12A A P dc

k c k c dt

-=-，以分压形式表示，则为：

121205

()2

A A P A A A dp k p k p k p k p p dt -=-=-- 令225

2k k '= 则1201220()()A A A A A A dp k p k p p k k p k p dt

'''-=--=+- （1）

平衡时0A

dp dt -=，1220()Ae A k k p k p ''+=，

120.2Ae A p k p k k '=='+， 124k k '= 根据式（1）得：1220

()A

A A dp dt k k p k p -

=''+-

1220

12()()

A A A dp k k dt k p p k k '-=+'-

'+， 12()0.2

A dp k k dt p '-=+-

0120.2

()0.2

A A p k k t p -'=+-

以00.2

0.2

A A p p --为纵坐标，t 为横坐标，根据实验数据作图，结果如下图所示。

由图可以看到，各点基本分布在一条直线上。因此，“假设为一级可逆反应”成立。由图还可以得到直线的斜率为0.1633，即12k k '+=0.1633，又因为124k k '=，所以

2k '=0.0327 min -1，1k =0.1306 min -1

此反应的动力学方程可表示为：

0.16330.0327A

A dp p dt

=- 9. 反应S P A k

?→??→?

21，A A C k r 1)(=-，P S C k r 2=，已知0A C ，000==S P C C ，2.0/21=k k ，反应在等温、间歇反应器中进行，过程为恒容过程，求反应产物P 的瞬时收

率与总收率。

解：P A P C k C k r 21-=

瞬时收率A

P A P A A P P C C

k k C k C k C k r r ?-=-=-=

121211φ 总收率A

A P

P C C C -=

Φ0

t k A A e C C 10-= ，[]

t k t

k A P e e k k C k C 211

201----=

[]

k k P e k k k )(1222111--?--=∴φ []

)

1)((121121t

k t k t k P e k k e e k ------=Φ

（可将2.0/21=k k 关系式代入，P φ和P Φ可进一步简化）。 P85

1. 解：间歇反应器：11ln 1A t k x =-， 11

13ln 10.7

k =-，求得k=0.0926 min -1 （1）平推流反应器 11

ln 1p A

k x τ=

-，该式形式上与间歇反应器的反应时间计算式完全相同，所以13min p τ=，空速1

SV τ=

=0.0769 min -1

（2）全混流反应器 0.7

(1)0.0926(10.7)

A m A x k x τ=

=--=25.2 min

空速1

SV τ=

=0.0397 min -1

2. 解：0046.38.314555

39.8110

F RT v p ??=

==??0.0988 m 3/s 1

111

ln 10.2710.95

A k

x τ==--=11.10 s 1

SV τ

=0.09 s -1

00.0988V v τ==?11.1=1.097 m 3

3. 解：（1）理想间歇反应器 0

A A

c A

dc t r =

（a ）表中的浓度与反应速率的关系，可由下图表示：

可用图解法或数值积分法求解式（a ），下面以数值积分法求解。为了能使用辛普生数值积分法，对已知数据通过内插法添补，结果如下表。

0.1

[222.2222(21018.33320.741)4(1.6667416.6672021.481)]3

t =

++?++++?++++=12.72 min

（2）0(1) 1.5(1

0.8)0.3A A A c c x =-=?-= mol/L

0.2

[222.682(1020.741)4(218.33322.222)]3

A A

c A c A dc r τ==++?++?++-?

=17.09 min 000/1000/60/1.511.11/min A A v F c L === 011.1117.09V v τ=?=?=189.89 L

（3）0(1) 1.2(10.75)A A A c c x =-=?-=0.3 mol/L

0 1.20.3

0.5

A A A c c r τ--=

=-=1.8 min 000/1000/60/1.2A A v F c ===13.89 L/min 013.89 1.8V v τ=?=?=25.0 L

4.解：（1）求反应速率常数

300500

0.0965/8.314623.15A A p c kmol m RT ===? 2430.02529.817104

V m π

??=?

409.817100.88364/3600

V s v τ-?===

000(1)(1)

112A A A A A A A A A

c x c x c y x x δ--=

=++

动力学方程：2

01()(

)12A A A A A

x r kc kc x --==+

200

220

0121

()11()

12A

x x A A A A A A A

A A

dx x c dx x kc x kc x τ+==

--+?

0019

412ln(1)9119140.612ln(10.6)9 4.90510.6A A A A A A x x kc x kc kc ??=+-+-??-????=?+-+-=???-??

31101 4.905

4.90557.520.09650.8836

A k m kmol s c τ

--=?

=???

（2）工业规模反应器时

30025000.5

0.2334/8.314623.15

A A p c kmol m RT ?=

==? 330320/0.0899/v m h m s ==

000(1)(1)

11A A A A A A A A A

c x c x c y x x δ--=

=++

0000

220

01()11()

x x A

A A A A A A

A A

v dx x V v v c dx x kc x kc x τ+===--+?

0.8

40.089944ln(1)4ln(10.8)0.84157.520.233410.8A A A A v x x kc x ????

=+-+=+-+-????-?-???? ＝0.06564 m 3

0.06564

679.81710

N -=

=?（根）考虑到流动形态和流动阻力等因素，这些管子以一定的并联和串联相结合的方式组合。 5.解：000(1)(1)11A A A A A

A A A A A

kp x kp x dp kp dt y x x δ---

===++

001111

2ln (1)111A

A x x A A A A A A A A A A

p dx x t dx x kp x k x k x x ??+===-??---??+?

＝

112ln 0.50.410.5??

-??-??

＝2.216 h 0800 2.216V v t ==?=1773 L

8.解：（1）一级反应 ①反应温度相同时平推流反应器：11ln 1P A k x τ=

- 001

ln 1P P A v V v k x τ=?=- 全混流反应器：(1)

m A x k x τ=

- 001A m m A v x V v k x τ=?=?-

001

()/(ln )111(1)ln

1m A A P A A

A A

V v v x x V k x k x x x =?=----

②改变反应温度，使V m =V P

01ln 1P P A v V k x =

- 01A m m A

v x V k x =?-

00exp()11

(1)ln

exp()(1)ln

11A m P A

P m A

A A

m A

Ea k x V k x RT Ea V k x k x x RT x -

-----=1

011

1exp()A P

x k RT -?-

＝0exp()(1)

A A

x Ea k x RT ?-?- 当转化率0.6时，代入已知条件，得： 84000

8.314(273.15150)

1ln 10.6

e ?+-＝84000

8.3140.6(10.6)c

T e ??- 求得：T m ＝432.1 K ＝159 ℃

当转化率0.9时，代入已知条件，得： 84000

8.314(273.15150)

1ln 10.9

e ?+-＝84000

8.3140.9(10.9)c

T e ??- 求得：T m ＝448.8 K ＝175.7 ℃

（2）二级反应

000(1)A

P P A A v x V v k c x τ=?=

0020(1)

m m A A v x V v k c x τ=?=?- 11m P A

V V x =- （3）1/2级反应

1/21/21/21/2

(1)2(1)1(1)[1(1)]1/2

m A A

P A A x V x x x V x x -==---?--- （4）-1级反应

(1)2(1)(1)11(1)2

m A A A A P A x V x x x x V x ---==----- 9.解：假设为一级反应，11ln 1A t k x =

-，以t 为横坐标，1ln 1A

x -为纵坐标，作图：

由图可以看到，各点几乎分布在一条直线上，因此，假设成立。由图可得到直线的斜率为0.5161，即1/k=0.5161，所以k=1.938 h -1 （1）三釜串联

0(1)A AN N c c k τ=

+ 3

1111(1)(1 1.9382)

A N x k τ=-=-=++?0.991

三釜串联的转化率大于间歇反应器的原因可能是实验数据的测定误差和拟合误差所致。（2）单个全混釜

11(1)1 1.9386

A x k τ=-

=-=++?0.921

10.解：（1）2

12()21(1)A P S S A A A r r r r c c c -=++=++=+

0022

1(1)(1)A A A A A

m A A A c c c c c r c c τ---=

==-++

112

1(1)

S S m A c c r c τ-=?=

+ 当0A c =时，1,max S c =1 mol/l （2）0

111()(1)112

A A

A c x c A A P A c A A A A c dx dc c r c c c τ===-=--+++?

? 1111

S S P A c r c τ=?=

-+ 当0A c =时，1,max S c =0.5 mol/l

（3）因为反应区内A 浓度低，有利于S 1的生成，所以宜采用全混流反应器，或者管式反应器采用多侧线进料，所能获得的最大浓度是1 mol/l 。 P110

1. 答：原因：进入全混釜的物料瞬间被混合均匀，且与出口处相同，因此在脉冲法停留时间分布测定中，t=0时出口示踪剂浓度最大；在阶跃法停留时间分布测定中，t=0时出口示踪剂浓度变化最大。

物理意义：全混釜反应器的返混程度达到最大，停留时间趋向于0的粒子所占分率最大。搅拌效果非常好的釜式反应器用于连续操作时，或循环比很大的连续式循环反应器，其E 曲线形状与全混釜的E 曲线形状接近。 2.解：

()()(35664321)130min/t t c t dt c t t g l =∞

===+++++++?=?∑?

()

()()30()c t c t E t c t dt ∞==?

，00()()()t t F t E t dt E t t ==∑?

各停留时间下的E(t)、F(t)值见下表。

3. 答：一般情况下，相应于E 值最大时的t ，相应于平均停留时间。因为E 值最大时的t ，体现了停留时间为t 的粒子所占分率最高，而且E(t)曲线通常呈“钟形”，左右两边基本对称。

4. 答：有必要从E 曲线估计τ。因为实际反应器可能存在死角、短路、沟流等非理想流动，其平均停留时间不能简单地根据0

v τ=来计算，需要通过E 曲线来计算，这样结果才比较可靠。 6. 解：5z

uL Pe E =

= （1）若是“闭式”

1θ=，()()22

52121212155Pe e e Pe Pe σ--????

=--=-- ? ?????

＝0.3205

串联数目221

0.3205

N θσ==

=3.12 （2）若是“开式”

2211 1.45Pe θ=+=+=，22

221218855Pe Pe σ????

=+=+= ? ?????

0.72

串联数目22

2 1.40.72

N θσ==

=2.72 （3）若是“开－闭式”

1111 1.25Pe θ=+=+=，22

221213355Pe Pe σ????

=+=+= ? ?????

0.52

串联数目22

2 1.20.52

N θσ==

=2.77 9. 解：

()()(03554210)10200t t c t dt c t t =∞

===+++++++?=∑?

()

()200

()c t c t E t c t dt

∞

各停留时间下的E(t)值见下表。

()()(0.30.75110.60.35)10t t t t E t dt t E t t =∞

==?=?=+++++?∑?＝40 s

22010

()()t t

t t E t dt t t E t t t σ=∞

==?-=?-∑?

＝(6+22.5+40+50+36+24.5)×10-402＝190 s 2

与该反应器相当的全混釜串联级数为：2

240190

t t N σ==

=8.42 根据在相同的停留时间下，全混流反应器的反应结果可计算k τ：

0.82

(1)(10.82)

A A x k x k τ=

=--

k τ＝4.556

根据题意，式中τ与t 相等。因此，该反应器的出口浓度为：

8.420114.556(1)(1)8.42

A N A c t c k N ===+?+0.0262

Af A c x c =-

=1-0.0262＝0.974 本题也可用宏观流体模型计算：

k =4.556/40＝0.114 s -1

对于宏观流体，每个粒子相当于一个间歇反应器，现为一级反应，所以0()kt

A A c t c e

()()()kt A A A c c t E t dt c e E t dt ∞∞

-==??

80010

0()()t kt

kt A t A c e E t dt e E t t c =∞--===∑? 3(1.53430.81780.26160.06690.01070.0017)1010-=+++++??=0.0269

Af A c x c =-

=1-0.0269＝0.973 两种方法结果基本相同。

P153

1.解：0p ＝760mmHg 以

0()p v p p -为纵坐标，0

p 为横坐标，作图：

得直线的斜率为0.008567，截距为-0.0001740。根据

1(1)()m m p C p

v p p v C v Cp -=+-，则：

0.00856710.0001740m

C v C v C -?=???

?=-?? 解得：C ＝-48.24，m v =119.14 比表面积S g = 4.25v m = 4.25×119.14 = 506.35 m 2/g

2.乙炔与氯化氢在2HgCl －活性炭催化剂上合成氯乙烯的反应：

222

3C H H C l C H C l

+ 其动力学方程式可有如下种种形式：

2(1)(/)/(1)(2)/(1)(1)(3)/(1)(4)/(1)

A A

C A A B B C C A A B A B B B C C A A A A A B A A B B A B A B B B C C r k p p p K K p K p K p r kK K p p K p K p K p r kK p p K p K p r kK p p K p K p -=-+++-=+++-=++-=++

试写出各式所代表的反应机理和控制步骤。解：（1）A A σσ+ B B σσ+ *A B C σσσσ++

C C σσ

σ++

（2）存在两种不同的活性中心12σσ和。

112

2A A B B σσσσ++

1221

A B C C C σσσσσσ+→++

（3）B 参与吸附，但参与反应的是气相中的B ，而不是吸附态的B 。

A A

B B A B

C σσ

σσ

+++→+

（4）*B B A B C σ

σσσ++→

C C σσ+

6.解：反应机理为：

B B σσ+ A B

C σσ+→ * C C σσ+

由反应机理可得： B B V B K P θθ= C C V C K P θθ=

1B C V θθθ++=

所以可解得： 1

1V B B C C

K P K P θ=

因此其反应速率式为： 1B A B

A B B B C C

kK P P r k P K P K P θ==++

7.解：微孔半径97

2220.52 2.80310 2.80310350 1.0610

g p g

g p

V a m cm S S ερ--?=

=?=??? 1/271/2

500273.159700(/)9700 2.80310(

)120

K D a T M -+==???＝6.902×10-3 cm 2/s

323

6.60810/1111

0.155 6.90210AB K

D cm s D D --=

=?++

320.52 6.60810 1.14510/3

P e D D cm s ετ--??===?

补充作业：

1. 某氨合成催化剂还原后比表面积2

13.1/g S m g =，孔容0.082/g V ml g =。气体混合物

中30.09NH y =，20.57H y =，20.19N y =，40.1CH y =，0.05Ar y =，温度400℃，压力30.4Mpa 。催化剂的孔隙率0.5θ=，曲折因子 2.5δ=。已知计算分子扩散系数时各组分的分子扩散体积如下：氢，6.12；氮，18.5；氨，20.7；甲烷，25.14；氩，16.2。求：（1）计入Knudsen 扩散时氨的有效扩散系数3,e NH D ；（2）不计入Knudsen 扩散时的3,e NH D 。解：使用到的公式：

1.750.5

1/31/32

110.001(

)(/0.101325)[()()]

A B

AB A B T M M D p V V +=∑+∑ 1/[]n

j A j A

Am j A Aj

y y N N D D -≠-=∑

对于气体混合物中发生化学反应的系统，各反应组分的扩散通量之比等于它们的化学计量系数之比，惰性组分的扩散通量为0。

1.750.5

,1/31/32

0.001673.15()17.031 2.0159(30.4/0.101325)[20.7 6.12]

NH H D ?+==+ 1.06×10-2 2/c m s 同理

32,NH N D =3.14×10-3 2

/c m s 34,NH CH D =3.21×10-3 2/c m s

3,NH Ar D =3.08×10-3 2

/c m s

2323432323431

,,,,1.50.5H NH N NH CH Ar Am NH H NH N NH CH NH Ar y y y y y y D D D D D -??+?+?=+++??????

=5.29×10-3 2

/c m s

催化剂平均孔半径：2/a g g r V S ==2×0.082×10-6/13.1=1.25×10-8 m

=1.25×10-6 cm

Knudsen

扩散系数：97009700 1.2510K D r -==?? ＝7.63×10-2 2

/cm s

（1）计入Knudsen 扩散时

综合扩散系数：1/(1/1/)Ae Am KA D D D =+＝4.94×10-3 2

/c m s

氨的有效扩散系数：30.50 4.94102.5

eff Ae D D θδ-=

=??=9.89×10-4 2

/c m s

（2）不计入Knudsen 扩散时

30.50 5.29102.5

eff Am D D θδ-=

=??=1.06×10-3 2

/c m s

2. 乙烯直接水合制乙醇可视为对乙烯的一级不可逆反应，在300℃、7.09Mpa 下，

10.09k s -=，427.0410/e D cm s -=?，采用直径与高均为5mm 的圆柱形催化剂，求内扩

散有效系数。

解：对于不同形状的催化剂颗粒，Thiele 模数均可表示为：

φ=

＝0.942

内扩散有效因子：

30.94230.94230.94230.94211111th(3)30.94230.942e e e e ξφφφ?-??-???+??

=-=-????-???

??＝0.693

3.某圆柱形催化剂，直径d=5mm ，高h=10mm 。求该催化剂的相应直径v d ，a d ，s d 及形状系数S ?。

解：21/3

1/321/21/2

21/222

66(5/2)10

(

)

(

)7.212(/2)()()(5102 2.5)7.9166 2.51065102 2.5

6/7.210.832P

v P a P s P s

s v

V d mm

S dh d d mm

V d mm S d d ππ

ππππ

πππ????===+===?+?=???===??+?=

P195

2.解：（1）床层有效导热系数

0.227

()11001()

2(1)

m rv B

B T

h εσεσ

=-+

-，因σ＝1，所以 33

4002730.227()0.227()100100m rv T h +==＝69.19 2W/(m K)?

4002730.227()0.227()100100

m rs T h +==＝69.19 2W/(m K)?

/s λλ=0.581/0.0546=10.64

由图6-15查得1φ＝0.152 2φ＝0.06 由式6-27可得

0.420.26

0.06(0.1520.06)

0.216

φ-=+-＝0.1281

/69.190.005/0.0546rv p h d λ=?=6.3361 /69.190.005/0.0546rs p h d λ=?=6.3361

0110.42(1)0.42(1 6.3361)121

21()

()

113310.64

6.33610.1281

e rv P B

B rs P s

h d h d λεελ

λλ

λφ

--=++=++

++++

＝7.4301

/p t d d ＝0.5/10＝0.05

由图6-14查得()αβ＝0.114

0//()Re Pr e e P λλλλαβ=+＝7.4301＋0.114×120×0.7＝17.01

所以 e λ=17.01×0.0546＝0.9287 2

W/(m K)?

（2）床层与管壁间的给热系数

由图6－15查得/s λλ=10.64时，w φ＝0.11

1(2)1113rv p w

w rs p s

h d h d λεελ

λλ

λφλ

-=+++?

＝10.7

0.7(2)1

111

310.646.336106.3361.11

-++

＝8.955

000

110.5///w p w e h d λλλλλ=-＝10.5

8.9557.4301

-＝0.04437 *1/31/21/31/2/Pr Re 4.00.712038.9w p P

h d C λ==??= 0

/Pr Re w p

w p

w p w p

h d h d h d λ

λα=

+＝

110.0443738.90.0540.7120

??＝26.60 w h =26.60×0.0546/0.005＝290.5 2W/(m K)?

（3）总给热系数

(/2)

290(0.1/2)

0.9287

w t e

h d b λ?=

＝15.6

查图6－16得：2

1a =5.1，()b Φ=0.26

4(/)(/)(/)

4(0.005/0.1)(1/0.1)(17.01)

Pr Re 0.7120

p t t e p

d d L d y λλ=

?＝0.405 ＞0.2

[]0210.005

()/17.015.10.26/0.4050.1

p e t h d d a b y d λλ

λ=

+Φ=?+????＝4.884 0 4.8840.0546/0.005h =?＝53.33 2W/(m K)? 4.解：00.05A p atm = 00.95B p a t m = 00R p =

0(1)0.05(1)10.0510.05A A A A A A p x x p x x --=

=-- 000.50.950.02510.0510.05B A A A

B A A p p x x p x x --==--

00.50.02510.0510.05A A A

R A A

p x x p x x =

=--

按均相反应时： 10

()

x A

A A dx c r τ=-?

0.931

()38000.05(1)0.950.025380010.0510.05A

A x x A A A

A A A

B A A A A dx dx dx c r p p x x x x τ===-????

--????--????

＝1.33

在催化剂存在下：

2220000.93220

()/(0.005622.10.0364)0.05(1)0.950.0250.05(1)0.0250.005622.10.036410.0510.0510.0510.05A

x x A A A A A B A R A A A A A A A A A dx dx c r p p p p dx x x x x x x x x τ==-++=??

??????--- ?++?????? ?----????????

???＝53.68 所需容积之比/V V 催

均＝53.68/1.33＝40.36

5. 解： A x 0 0.2 0.4 0.6 0.8 0.92 0.99

10A

r -?- 0.1745 0.2035 0.2398 0.3268 0.5714 2.571 11.89 3010001

10 4.489/62.50.993600

A F mol s =

??=?

[]0.99500550.20.17450.571420.23984(0.20350.3268)103

(0.5714 2.571)(0.920.8)10(2.57111.89)(0.990.92)1022

A A A dx W F r ==++?+?+?-++?-?++?-??

工程热力学考研试题及答案

1．湿蒸汽的状态参数p,t,v,x 中，不相互独立的一对是（D ）D ．(p,t)2．在不可逆循环中（B ）A ． ??>?ds T q B ． ??t w >t C ．t DP =t w =t D ．t w > t DP >t 6．如果孤系内发生的过程都是可逆过程，则系统的熵（C ） A ．增大 B ．减小 C ．不变 D ．可能增大，也可能减小21．理想气体的可逆过程方程式=n pv 常数，当n ＝ ∞ 时，即为等体过程。 7．pdv dT c q v +=δ适用于（A ）A ．可逆过程，理想气体 B ．不可逆过程，理想气体 C ．可逆过程，实际气体 D ．不可逆过程，实际气体 8．电厂蒸汽动力循环回热是为了（C ）A ．提高循环初参数 B ．降低循环终参数C ．提高平均吸热温度 D ．提高汽轮机的相对内效率 9．活塞式压气机采取分级压缩（ C ）A ．能省功 B ．不能省功 C ．不一定省功 D ．增压比大时省功 10．理想情况下活塞式压气机余隙体积的增大，将使生产1kg 压缩空气的耗功量（C ）A 增大 B ．减小C ．不变 D ．的变化视具体压缩空气的耗功量 11．下列各项中，不影响燃烧过程热效应的是（C ）A ．反应物的种类 B ．反应温度C ．反应速度D ．反应压力 12．欲使亚声速气流加速到超声速气流应采用（C ）A ．渐缩喷管B ．渐扩喷管C ．缩放喷管D ．前后压差较大直管 13．水蒸汽h －s 图上定压线（C ．在湿蒸汽区是直线，在过热蒸汽区是曲线 14．为提高空气压缩制冷循环的制冷系数，可以采取的措施是（D ） A ．增大空气流量 B ．提高增压比C ．减小空气流量 D ．降低增压比 15．在范德瓦尔方程中，常数b 为考虑气体而引入的修正项。（C ）A 分子间内位能 B ．分子运动动能C ．分子本身体积D ．分子间相互作用力二、多项选择题16．理想气体可逆等温过程的体积变化功w 等于（AC ）A ．2 1 p p RT ln B ．1 2p p RT ln C ．1 2v v RT ln D ．2 1v v RT ln E ．(p 2v 2－p 1v 1) 17．vdp dh q －=δ适用于 AC A ．可逆过程，理想气体 B ．不可逆过程，理想气体 C ．可逆过程，实际气体D ．不可逆过程，实际气体 E ．任意过程，任意气体 18．再热压力若选得合适，将使（BCDE ） A ．汽耗率提高 B ．热耗率提高 C ．循环热效率提高 D ．排汽干度提高 E ．平均吸热温度提高 19．马赫数小于1的气流可逆绝热地流过缩放管时，如果把喷管的渐扩段尾部切去一段，在其他条件不变的情况下，其（BDE ）A ．流量变小B ．流量不变 C ．流量变大 D ．出口压力变大E ．出口速度变大 20．不可逆循环的热效率（BE ） A ．低于可逆循环的热效率 B ．在相同的高温热源和低温热源间低于可逆循环的热效率 C ．高于可逆循环的热效率 D ．在相同的高温热源和低温热源间高于可逆循环的热效率 E ．可能高于，也可能低于可逆循环的热效率三、填空题 22．在一定的压力下，当液体温度达到饱和时，继续加热，立即出现强烈的汽化现象。 23．湿空气的绝对温度是指lm 3湿空气中所含水蒸汽的质量。 24．火电厂常用的加热器有表面式和混合式。 25．可逆绝热地压缩空气时，无论是活塞式压气机还是叶轮式压气机，气体在压气机内的状态变化规律是相同的。 26．理想气体的绝热节流效应是零效应。 27．利用平均比热表计算任意体积气体在定压过程中的吸热量时，应使用公式 Q ＝V 0 )t |c -t |(c 1t 0'p 2t 0'p 1 2?? 。 28．图示通用压缩子图上一状态点A ，其位置表明：在该状态下气体分子之间的相互作用力主要表现为排斥力。

陈太丘与友期行原文及翻译

原文：陈太丘与友期行，期日中，过中不至，太丘舍去，去后乃至。元方时年七岁，门外戏。客问元方：“尊君在不？”答曰：“待君久不至，已去。”友人便怒：“非人哉！与人期行，相委而去。”元方曰：“君与家君期日中。日中不至，则是无信；对子骂父，则是无礼。”友人惭，下车引之，元方入门不顾。翻译：陈太丘和朋友相约同行，约定的时间在中午，过了中午朋友还没有到，陈太丘不再等候他而离开了，陈太丘离开后朋友才到。元方当时年龄七岁，在门外玩耍。陈太丘的朋友问元方：“你的父亲在吗？”元方回答道：“我父亲等了您很久您却还没有到，已经离开了。”友人便生气地说道：“真不是人啊！和别人相约同行，却丢下别人先离开了。”元方说：“您与我父亲约在正午，正午您没到，就是不讲信用；对着孩子骂父亲，就是没有礼貌。”朋友感到惭愧，下了车想去拉元方的手，元方头也不回地走进家门。注释元方: 即陈纪，字元方，陈寔的长子。陈太丘: 陈寔（shí），字仲弓，东汉颍川许（现在河南许昌）人，做过太丘县令。太丘：古地名。期行: 相约同行。期，约定。期日中: 约定的时间是正午。日中，正午时分。过中：过了正午。舍去：不再等候就走了。去，离开。舍：舍弃，抛弃。乃至:（友人）才到。乃，才。戏：嬉戏。

尊君在不(fǒu)：你父亲在吗？尊君，对别人父亲的一种尊称。不，通“否”家君：谦词，对人称自己的父亲。引：拉，要和元方握手信：诚信，讲信用。时年：今年。非：不是。相委而去：丢下我走了；相偏指一方对另一方的行为，代词，通“之”，我；委，丢下，舍弃。君：对对方父亲的一种尊称。已去：已经离开。曰：说。则：就是。顾：回头看。惭：感到惭愧。古今异义词 1.去古意：离开；今意：往、到。 2.委古意：丢下、舍弃；今意：委屈、委托。 3.顾古意：回头看；今意：照顾 4儿女古意：子侄辈今意：儿子女儿

工程热力学例题答案解

例1:如图，已知大气压p b=101325Pa ，U 型管内汞柱高度差H =300mm ，气体表B 读数为0.2543MPa ，求：A 室压力p A 及气压表A 的读数p e,A 。解：强调： P b 是测压仪表所在环境压力例2:有一橡皮气球，当其内部压力为0.1MPa （和大气压相同）时是自由状态，其容积为0.3m 3。当气球受太阳照射而气体受热时，其容积膨胀一倍而压力上升到0.15MPa 。设气球压力的增加和容积的增加成正比。试求：（1）该膨胀过程的p~f （v ）关系；（2）该过程中气体作的功；（3）用于克服橡皮球弹力所作的功。解：气球受太阳照射而升温比较缓慢，可假定其，所以关键在于求出p~f （v ） (2) （3）例3：如图，气缸内充以空气，活塞及负载195kg ，缸壁充分导热，取走100kg 负载，待平衡后，不计摩擦时，求：（1）活塞上升的高度 ;（2）气体在过程中作的功和换热量，已知解：取缸内气体为热力系—闭口系分析：非准静态，过程不可逆，用第一定律解析式。计算状态1及2的参数：过程中质量m 不变据因m 2=m 1,且 T 2=T 1 体系对外力作功注意：活塞及其上重物位能增加例4：如图，已知活塞与气缸无摩擦，初始时p 1=p b ，t 1=27℃，缓缓加热，使 p 2=0.15MPa ，t 2=207℃ ，若m =0.1kg ，缸径=0.4m ，空气求：过程加热量Q 。解：据题意 ()()121272.0T T m u u m U -=-=? 例6 已知：0.1MPa 、20℃的空气在压气机中绝热压缩后，导入换热器排走部分热量，再进入喷管膨胀到0.1MPa 、20℃。喷管出口截面积A =0.0324m2，气体流速c f2=300m/s 。已知压气机耗功率710kW ，问换热器的换热量。解：稳定流动能量方程 ——黑箱技术例7:一台稳定工况运行的水冷式压缩机，运行参数如图。设空气比热 cp =1.003kJ/(kg·K)，水的比热c w=4.187kJ/(kg·K)。若不计压气机向环境的散热损失、动能差及位能差，试确定驱动该压气机所需功率。[已知空气的焓差h 2-h 1=cp (T 2-T 1)] 解：取控制体为压气机（不包括水冷部分流入：流出： 6101325Pa 0.254310Pa 355600Pa B b eB p p p =+=+?=()()63 02160.110Pa 0.60.3m 0.0310J 30kJ W p V V =-=??-=?=斥L ?{}{}kJ/kg K 0.72u T =1 2T T =W U Q +?=()()212211U U U m u m u ?=-=-252 1.96010Pa (0.01m 0.05m)98J e W F L p A L =??=???=???={}{}kJ/kg K 0.72u T =W U Q +?=g V m pq q R T =()f 22g p c A R T =620.110Pa 300m/s 0.0324m 11.56kg/s 287J/(kg K)293K ???==??()111 11111m V m P e q p q P q u p v ++?++() 1 2 1 22222m V m e q p q q u p v ++Φ?Φ++水水

工程热力学期末试题及答案

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。

热工基础课后答案第三章

第三章习题 3-1 解：设定熵压缩过程的终态参数为222S T p 和、，而定温压缩过程的终态参数为 222 S T p '''和、,根据给定的条件可知： 1222 T T p p ='='；又因为两个终态的熵差为S ?，固有： 2 12 22 222 ln ln ln T T Mc p p mR T T mc S S S p g p ='-'=-'=? 所以有： )exp(12p mC S T T ?- = 对于定熵压缩过程有： k k k k T p T p 2 12111--= 所以： )exp()exp(])1(exp[()( 11112 112g p k k mR S p mR S M p mc k S k p T T p p ?- =?- =-?==- 3-2 解：设气体的初态参数为1111m T V p 和、、，阀门开启时气体的参数为 2222m T V p 和、、，阀门重新关闭时气体的参数为3333m T V p 和、、，考虑到刚性容器有： 321V V V ==，且21m m =。 ⑴当阀门开启时，贮气筒内压力达到51075.8?Pa ，所以此时筒内温度和气体质量分别为： K 25366.7 8.752931 21 2=? ==p p T T kg T R V p m m 0.225293 2870.0271075 1 g 1121=???= = = ⑵阀门重新关闭时，筒内气体压力降为 5 104.8?Pa ，且筒内空气温度在排气过程中保持不变，所以此时筒内气体质量为： kg T R V p T R V p m g g 216.025 .366287027.0104.85 2 333 333=???= = 所以，因加热失掉的空气质量为： kg m 0.0090.2160.225m m Δ32=-=-= 3-3 解：⑴气体可以看作是理想气体，理想气体的内能是温度的单值函数，选取绝热气缸内的两部分气体共同作为热力学系统，在过程中，由于气缸绝热，系统和外界没有热量交换，同时气缸是刚性的，系统对外作功为零，故过程中系统的内能不变，而系统的初温为30℃，所以平衡时系统的温度仍为30℃。 ⑵设气缸一侧气体的初始参数为1111m T V p 和、、，终态参数为111T V p '''、、，另一侧气体的初始参数为2222m T V p 和、、，终态参数为222 T V p '''、、，重新平衡时整个系统的总体积不变，所以先要求出气缸的总体积。

哈工大工程热力学习题答案——杨玉顺版

第二章热力学第一定律思考题 1. 热量和热力学能有什么区别？有什么联系？答：热量和热力学能是有明显区别的两个概念：热量指的是热力系通过界面与外界进行的热能交换量，是与热力过程有关的过程量。热力系经历不同的过程与外界交换的热量是不同的；而热力学能指的是热力系内部大量微观粒子本身所具有的能量的总合，是与热力过程无关而与热力系所处的热力状态有关的状态量。简言之，热量是热能的传输量，热力学能是能量？的储存量。二者的联系可由热力学第一定律表达式 d d q u p v δ=+ 看出；热量的传输除了可能引起做功或者消耗功外还会引起热力学能的变化。 2. 如果将能量方程写为 d d q u p v δ=+ 或 d d q h v p δ=- 那么它们的适用范围如何？答：二式均适用于任意工质组成的闭口系所进行的无摩擦的内部平衡过程。因为 u h pv =-，()du d h pv dh pdv vdp =-=-- 对闭口系将 du 代入第一式得 q dh pdv vdp pdv δ=--+ 即 q dh vdp δ=-。 3. 能量方程 δq u p v =+d d （变大）与焓的微分式 ()d d d h u pv =+（变大）很相像，为什么热量 q 不是状态参数，而焓 h 是状态参数？答：尽管能量方程 q du pdv δ=+ 与焓的微分式 ()d d d h u pv =+（变大）似乎相象，但两者的数学本质不同，前者不是全微分的形式，而后者是全微分的形式。是否状态参数的数学检验就是，看该参数的循环积分是否为零。对焓的微分式来说，其循环积分：()dh du d pv =+??? 因为 0du =?，()0d pv =? 所以 0dh =?，因此焓是状态参数。而对于能量方程来说，其循环积分：

(完整版)工程热力学习题集附答案

工程热力学习题集一、填空题 1．能源按使用程度和技术可分为能源和能源。 2．孤立系是与外界无任何和交换的热力系。 3．单位质量的广延量参数具有参数的性质，称为比参数。 4．测得容器的真空度48V p KPa =，大气压力MPa p b 102.0=，则容器内的绝对压力为。 5．只有过程且过程中无任何效应的过程是可逆过程。 6．饱和水线和饱和蒸汽线将压容图和温熵图分成三个区域，位于三区和二线上的水和水蒸气呈现五种状态：未饱和水饱和水湿蒸气、和。 7．在湿空气温度一定条件下，露点温度越高说明湿空气中水蒸气分压力越、水蒸气含量越，湿空气越潮湿。（填高、低和多、少） 8．克劳修斯积分 /Q T δ?? 为可逆循环。 9．熵流是由引起的。 10．多原子理想气体的定值比热容V c = 。 11．能源按其有无加工、转换可分为能源和能源。 12．绝热系是与外界无交换的热力系。 13．状态公理指出，对于简单可压缩系，只要给定个相互独立的状态参数就可以确定它的平衡状态。 14．测得容器的表压力75g p KPa =，大气压力MPa p b 098.0=，则容器内的绝对压力为。 15．如果系统完成某一热力过程后，再沿原来路径逆向进行时，能使都返回原来状态而不留下任何变化，则这一过程称为可逆过程。 16．卡诺循环是由两个和两个过程所构成。 17．相对湿度越，湿空气越干燥，吸收水分的能力越。（填大、小） 18．克劳修斯积分 /Q T δ?? 为不可逆循环。 19．熵产是由引起的。 20．双原子理想气体的定值比热容p c = 。 21、基本热力学状态参数有：（）、（）、（）。 22、理想气体的热力学能是温度的（）函数。 23、热力平衡的充要条件是：（）。 24、不可逆绝热过程中，由于不可逆因素导致的熵增量，叫做（）。 25、卡诺循环由（）热力学过程组成。 26、熵增原理指出了热力过程进行的（）、（）、（）。 31.当热力系与外界既没有能量交换也没有物质交换时，该热力系为_______。 32.在国际单位制中温度的单位是_______。

陈太丘与友期期行原文、翻译及赏析精编版.doc

陈太丘与友期期行原文、翻译及赏析陈太丘与友期 / 期行朝代：南北朝作者：刘义庆原文：陈太丘与友期行。期日中，过中不至，太丘舍去，去后乃至。元方时年七岁，门外戏。客问元方：“尊君在不？”答曰：“待君久不至，已去。”友人便怒曰：“非人哉！与人期行，相委而去。”元方曰：“君与家君期日中。日中不至，则是无信；对子骂父，则是无礼。”友人惭，下车引之。元方入门不顾。译文及注释作者：佚名译文陈太丘和朋友相约同行，约定的时间在中午，过了中午朋友还没有到，陈太丘不再等候他而离开了，陈太丘离开后朋友才到。元方当时年龄七岁，在门外玩耍。陈太丘的朋友问元方：“你的父亲在吗？”元方回答道：“我父亲等了您很久您却还没有到，已经离开了。”友人便生气地说道：“真不是人啊！和别人相约同行，却丢下别人先离开了。”元方说：“您与我父亲约在正午，正午您没到，就是不讲信用；对着孩子骂父亲，就是没有礼貌。”朋友感到惭愧，下了车想去拉元方

的手，元方头也不回地走进家门。注释元方 : 即陈纪，字元方，陈寔的长子。陈太丘 : 陈寔（ shí，）字仲弓，东汉颍川许（现在河南许昌）人，做过太丘县令。太丘：古地名。期行 : 相约同行。期，约定。期日中 : 约定的时间是正午。日中，正午时分。过中：过了正午。舍去：不再等候就走了。去，离开。舍：舍弃，抛弃。乃至 :（友人）才到。乃，才。戏：嬉戏。尊君在不 (f ǒ u)你：父亲在吗？尊君，对别人父亲的一种尊称。不，通“否” 家君：谦词，对人称自己的父亲。引：拉，要和元方握手信：诚信，讲信用。时年：今年。非：不是。相委而去：丢下我走了；相偏指一方对另一方的行为，代词，通“之”，我；委，丢下，舍弃。君：对对方父亲的一种尊称。已去：已经离开。

热工基础习题参考答案(部分)

1.3 题略解： m 2.127481 .92.110)7893(3 =??-=??=??=?g p h h g p ρρ 1.5 题略 m 1.05.0 2.030sin m 2.0200kg/m 800/8.033=?======l h mm l cm g ρ已知：烟气的真空度为： Pa 8.78430sin 2.081.9800=??=??=h g p v ρ ∵ 1 mmH 2O = 9.80665 Pa ∴ 1 Pa = 0.10197 mmH 2O O mmH 027.808.7842==Pa p v 烟气的绝对压力为： kPa 540.98Pa 388.985408.7843224.133745==-?=-= v b p p p 1.10 题略解：锅内表压力 g 40.77kg 04077.081 .91041010063==???=?= ?= -g A p m A g m p g g 2.2填空缺数据（兰色）： 2.9 题略已知：D 1 = 0.4 m ，p 1 =150 kPa ，且气球内压力正比于气球直径，即p = kD ，太阳辐射加热后D 2 = 0.45 m 求：过程中气体对外作功量解：由D 1=0.4 m ，p 1=150 kPa ，可求得：k =375 kPa/m

kJ 27.2) (8 2 2 )6 (41423 332 1 =-= == ?==? D D k dD kD W dD kD D d kD pdV dW D D π π π π 答：过程中气体对外作功量为2.27 kJ 2.12 题略解：（1）确定空气的初始状态参数 K 300)27273(m 10101010100kPa 1.29310100108.91951021332414 3 111=+==???===???+=+=+=-----T AH V A g m p p p p b g b （2）确定拿去重物后，空气的终了状态参数由于活塞无摩擦，又能与外界充分换热，因此终了平衡状态时缸内空气的压力和温度与外界的压力和温度相等。则 33-3211 2124 3222m 101.50231 .1951 .29310K 300kPa 1.19510100108.9)100195(102?=?=====???-+=+=+=---p p V V T T A g m p p p p b g b 活塞上升距离 cm 023.5m 05023.01010010)15023.1()(4 3 12==??-=-=?--A V V H 对外做功量 J 999.9710)15023.1(101.195332=?-??=?=-V p W 由闭口系能量方程，Q =△U+W ，因T 2 = T 1，故△U = 0。所以求得气体与外界的换热量为 Q =W=97.999 J 讨论：（1）本题活塞上升过程为不可逆过程，其功不能用pdV W ?=2 1计算，本题是一种特殊情况，即已知外界压力，故可用外界参数计算功（多数情况下外

工程热力学期末试卷及答案

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_________

《陈太丘与友期行》复习资料

陈太丘与友期行一、重点字词解释陈太与友期．（约定）行。期日中．．（正午时分），过中不至．（到），太丘舍．（舍弃）去．（离开），去后乃．（才）至。元方时年七岁，门外戏．（玩耍）。客问元方：“尊君．．（对别人父亲的尊称）在不．（同“否”句末语气词。表询问）？”答曰：“待君久不至，已去。”友人便怒曰：“非人哉．（语气词，表示感叹）！与人期行，相．（表示动作偏指一方）委．（舍弃）而去。”元方曰：“君与家君．．（对人谦称自己的父亲）期日中。日中不至，则．（就）是无信；对子骂父，则是无礼。”友人惭．（形容词的意动用法，感到惭愧），下车引．（拉，牵拉）之。元方入门不顾．（回头看）。二、句子翻译 1. 陈太与友期行。陈太丘和朋友相约同行，约定在正午时分。 2.期日中，过中不至，太丘舍去，去后乃至。过了正午，朋友却没到，陈太丘不再等候就离开了。陈太丘离开后朋友才到。 3.元方时年七岁，门外戏。元方当时年七岁，在门外玩耍。 4.客问元方：“尊君在不？” 客人问元方：“令尊在不在？” 5.答曰：“待君久不至，已去。” 元方回答说：“等了您很久您却还没有到，已经离开了。” 6.友人便怒曰：“非人哉！与人期行，相委而去。” 朋友便生气地说道：“真不是君子啊！和别人相约同行，却丢下我自己离开。” 7.元方曰：“君与家君期日中。日中不至，则是无信；对子骂父，则是无礼。” 元方说：“您与我父亲约在正午。正午不到，这是不讲信用；对着儿子骂他父亲，这是没有礼貌。” 8. 友人惭，下车引之。元方入门不顾。友人感到惭愧，从车上下来拉元方，元方头也不回地走进家门。三、通假字。尊君在不（同“否”）四、词类活用期日中（名词用作动词，约定）友人惭（形容词的意动用法，感到惭愧）五、古今异义词期：古义：约定。今义：预定的时日，日期。委：古义：舍弃。今义：把事交给别人去办，委任。引：古义：拉，牵拉。今义：引导。顾：古义：回头看。今义：注意，照管。六、文言句式判断句：对子骂父，则是无礼。点拨：“则是”是判断句的标志，这里是对人物的行为进行判断。

热工基础答案

第一章 1. 平衡状态与稳定状态有何区别？热力学中为什幺要引入平衡态的概念？答：平衡状态是在不受外界影响的条件下，系统的状态参数不随时间而变化的状态。而稳定状态则是不论有无外界影响，系统的状态参数不随时间而变化的状态。可见平衡必稳定，而稳定未必平衡。热力学中引入平衡态的概念，是为了能对系统的宏观性质用状态参数来进行描述。 2. 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：不能，因为表压力或真空度只是一个相对压力。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。 3．当真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈大还是愈小？答：真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈小。 4. 准平衡过程与可逆过程有何区别？答：无耗散的准平衡过程才是可逆过程，所以可逆过程一定是准平衡过程，而准平衡过程不一定是可逆过程。准平衡过程只注重的是系统内部而可逆过程是内外兼顾！ 5. 不可逆过程是无法回复到初态的过程，这种说法是否正确？答：不正确。不可逆过程是指不论用任何曲折复杂的方法都不能在外界不遗留任何变化的情况下使系统回复到初态，并不是不能回复到初态。引起其他变化时是可以回到初态的！ 6. 没有盛满水的热水瓶，其瓶塞有时被自动顶开，有时被自动吸紧，这是什幺原因？答：水温较高时，水对热水瓶中的空气进行加热，空气压力升高，大于环境压力，瓶塞被自动顶开。而水温较低时，热水瓶中的空气受冷，压力降低，小于环境压力，瓶塞被自动吸紧。大气压力改变，热水能量散失，导致内部压力改变，压力平衡打破 7. 用U 形管压力表测定工质的压力时，压力表液柱直径的大小对读数有无影响？答：严格说来，是有影响的，因为U 型管越粗，就有越多的被测工质进入U 型管中，这部分工质越多，它对读数的准确性影响越大。习题 1-1 解： kPa bar p b 100.61.00610133.37555==??=- 1. kPa p p p g b 6.137********.100=+=+= 2. kPa bar p p p b g 4.149494.1006.15.2==-=-= 3. kPa mmHg p p p v b 3315.755700755==-=-= 4. kPa bar p p p b v 6.50506.0 5.000 6.1==-==-

工程热力学试题附答案.doc

一、判断命题是否正确，错误的加以改正 1、孤立系统的热力状态不能发生变化。 2、答：×，只要孤立系统发生热力过程，其热力状态就会发生变化。 2、工质从同一初态出发，经过一可逆过程和一不可逆过程到达相同的终态，则两种过程中 S g不可逆S g可逆、S f不可逆S f可逆、S不可逆S可逆。答：×，S f 不可逆S f可逆 3、热力过程中，系统向外界放热，其温度必然降低。 4、答：×，热力过程中，系统向外界放热，其温度不一定降低。 5、一切不可逆循环的热效率答：×，一切循环的热效率t w net。 q1 t w net。 q1 6、系统吸热，其熵一定增加，系统放热，其熵一定减小。 7、答：×，系统吸热，其熵一定增加，系统放热，其熵不一定减小。 6、工质经过不可逆循环后，有 Q 0 ，根据 dS Q dS 0 。T r ，则有 T r 答：×，工质经过不可逆循环后，有Q 0 ，但dS 0 。 T r 二、选择题 1、刚性绝热容器中间用隔板分为两部分，一部分为高压气体，一部分保持真空，抽去隔板前后 D A、S 0 ， U 0 ； B 、S0，H 0 ； C、S 0 ， U 0 ； D 、S0，U 0。 2、q c p T w t适用于 C A、任意气体、闭口系统、可逆过程； B、实际气体、开口系统、可逆过程； C、理想气体、开口系统、稳流过程； D、任意气体、开口系统、可逆过程。 3、经过不等温传热后， B A、热量的可用能和废热均减少； B、热量的可用能减少，废热增加； C、热量的可用能不变，废热增加；

D、热量的可用能不变，废热减少。 4、当孤立系统中进行了一不可逆过程后，则孤立系统的总能、总熵、总用的变化为 C A、E 0 ， S 0，E X 0； B、E 0 ， S 0，E X 0 C、E 0 ， S 0，E X 0； D、E 0 ， S 0，E X 0 5、在紧闭门窗的房间内，启动一台打开的冰箱，经过一段时间的运行，则室温将 B A、降低； B、升高； C、不变； D、不定。 6、工质不可逆稳态稳流经过某控制容积，则此控制容积内： B A、储存能不变，熵增加； B 、储存能不变，熵不变； C、储存能增加，熵增加； D 、储存能增加，熵不变。三、简答题 1、什么是可逆过程实现可逆过程的基本条件是什么可逆过程与准静态过程的区别与联系是什么答：可逆过程是当系统完成某一过程后，如果令过程沿相同的路径逆行而能使过程中所涉及到的一切（系统和外界）都回复到原来的状态，而不留下任何的痕迹的过程实现可逆过程的基本条件是过程无限缓慢，即所有的不平衡势差无限小；没有耗散效应。可逆过程与准静态过程的共同点：他们都是无限缓慢的、由连续的、无限接近平衡的状态所组成的过程，都可以在坐标图上用连续的实线来表示。可逆过程与准静态过程的区别是准静态过程着眼与平衡，耗散效应对它无影响，而可逆过程不但强调平衡，而且强调能量传递效果。 2、理想气体从同一初态膨胀到同一终态比体积，定温膨胀与绝热膨胀相比，哪个过程做功多若为压缩过程，结果又如何答：对于膨胀过程而言，定温膨胀做功多，若为压缩过程，则定熵压缩耗功多。可以用示功图来表示。 3、朗肯循环由哪几个过程组成这些热力过程分别在哪些热力设备中完成答：朗肯循环由定压加热（ 2 分）、定熵膨胀、定压冷却和定熵压缩四个过程组成，这些热力过程分别在锅炉和过热器、气轮机、冷凝器以及给水泵中完成的。四、证明题

热工基础考试题库(带答案)

热工基础题库一、选择题基本概念 1.与外界只发生能量交换而无物质交换的热力系统称为。B A、开口系统 B、闭口系统 C、绝热系统 D、孤立系统 2.与外界既无能量交换又无物质交换的热力系统称为。D A、开口系统 B、闭口系统 C、绝热系统 D、孤立系统 3.开口系统与外界可以有。D A、质量交换 B、热量交换 C、功量交换 D、A+B+C 4.与外界有质量交换的热力学系统是：A A、开口系统 B、闭口系统 C、绝热系统 D、孤立系统 5.下列与外界肯定没有质量交换但可能有热量交换。B A、绝热系统 B、闭口系统 C、开口系统 D、孤立系统 6.实现热功转换的媒介物质称为。C A、系统 B、气体 C、工质 D、蒸气 7.工质应具有良好的和。A A、流动性/膨胀性 B、耐高温性/导热性 C、耐高压性/纯净 D、耐腐蚀性/不易变形 8.若闭系处于热力学平衡状态，则内部工质的处处一致。A A、压力和温度 B、压力和比容 C、比容和温度 D、压力、温度和比容 9.稳定状态是平衡状态，而平衡状态是稳定状态。B A、一定/一定 B、不一定/一定 C、一定/不一定 D、不一定/不一定 10.均匀状态是平衡状态，而平衡状态是均匀状态。C A、一定/一定 B、不一定/一定 C、一定/不一定 D、不一定/不一定 11.下列组参数都不是状态参数。C A、压力；温度；比容 B、内能；焓；熵 C、质量；流量；热量 D、膨胀功；技术功；推动功 12.下列组参数都是状态参数。A A、焓；熵；比容 B、膨胀功；内能；压力 C、热量；比热；温度 D、技术功；动能；位能 13.下列答案是正确的。B A、10℃=43.8℉=285.15K B、10℃=50℉=283.15K C、10℃=40.2℉=285.15K D、10℃=42℉=283.15K 14.摄氏温度变化1℃与热力学绝对温度变化1K相比，有。B A、前者大于后者 B、两者相等 C、后者大于前者 D、不一定 15.摄氏温度变化1℃与华氏温度变化1℉相比，有。B A、前者大于后者 B、两者相等 C、后者大于前者 D、不一定 16.若大气压力为100KPa，真空度为60KPa，则绝对压力为。D A、160KPa B、100KPa C、60KPa D、40KPa 17.若大气压力为100KPa，表压力为60KPa，则绝对压力为。A A、160KPa B、100KPa C、60KPa D、40Kpa 18.在工程热力学计算中使用的压力是。A A、绝对压力 B、表压力 C、真空压力 D、大气压力 19.若大气压力为0.1Mpa，容器内的压力比大气压力低0.004Mpa，则容器的B。 A、表压力为0.096Mpa B、绝对压力为0.096Mpa C、真空度为0.104Mpa D、表压力为0.104Mpa

工程热力学习题解答

1. 热量和热力学能有什么区别？有什么联系？答：热量和热力学能是有明显区别的两个概念：热量指的是热力系通过界面与外界进行的热能交换量，是与热力过程有关的过程量。热力系经历不同的过程与外界交换的热量是不同的；而热力学能指的是热力系内部大量微观粒子本身所具有的能量的总合，是与热力过程无关而与热力系所处的热力状态有关的状态量。简言之，热量是热能的传输量，热力学能是能量？的储存量。二者的联系可由热力学第一定律表达式 d d q u p v δ=+ 看出；热量的传输除了可能引起做功或者消耗功外还会引起热力学能的变化。 2. 如果将能量方程写为 d d q u p v δ=+ 或 d d q h v p δ=- 那么它们的适用范围如何？答：二式均适用于任意工质组成的闭口系所进行的无摩擦的内部平衡过程。因为 u h p v =-，()du d h pv dh pdv vdp =-=-- 对闭口系将 du 代入第一式得 q dh pdv vdp pdv δ=--+ 即 q dh vdp δ=-。 3. 能量方程 δq u p v =+d d （变大）与焓的微分式 ()d d d h u pv =+（变大）很相像，为什么热量 q 不是状态参数，而焓 h 是状态参数？答：尽管能量方程 q du pdv δ=+ 与焓的微分式 ()d d d h u pv =+（变大）似乎相象，但两者的数学本质不同，前者不是全微分的形式，而后者是全微分的形式。是否状态参数的数学检验就是，看该参数的循环积分是否为零。对焓的微分式来说，其循环积分：()dh du d pv =+??? 因为 0du =?，()0d pv =? 所以 0dh =?，因此焓是状态参数。而对于能量方程来说，其循环积分： q du pdv δ=+??? 虽然： 0du =? 但是： 0pdv ≠? 所以： 0q δ≠? 因此热量q 不是状态参数。 4. 用隔板将绝热刚性容器分成A 、B 两部分（图2-13），A 部分装有1 kg 气体，B 部分为高度真空。将隔板抽去后，气体热力学能是否会发生变化？能不能用 d d q u p v δ=+ 来分析这一过程？

工程热力学试题及答案1

中国自考人——700门自考课程永久免费、完整在线学习快快加入我们吧！全国2002年10月高等教育自学考试工程热力学(一)试题课程代码：02248 一、单项选择题(本大题共15小题，每小题1分，共15分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1.简单可压缩热力系统的状态可由( ) A.两个状态参数决定 B.两个具有物理意义的状态参数决定 C.两个可测状态参数决定 D.两个相互独立的状态参数决定 2.热能转变为机械能的唯一途径是通过工质的( ) A.膨胀 B.压缩 C.凝结 D.加热 =△h+w t 适宜于( ) A.稳流开口系统 B.闭口系统 C.任意系统 D.非稳流开口系统 4.锅炉空气预热器中，烟气入口温度为1373K ，经定压放热后其出口温度为443K ，烟气的入口体积是出口体积的 ( ) A.3.1倍倍倍倍 5.理想气体定压过程的势力学能变化量为( ) △t △T 6.理想气体等温过程的技术功=( ) (p 1-p 2) 2 1P P 7.在p —v 图上，经过同一状态点的理想气体等温过程线斜率的绝对值比绝热过程线斜率的绝对值( ) A.大 B.小 C.相等 D.可能大，也可能小 8.不可逆机与可逆机相比，其热效率( ) A.一定高 B.相等 C.一定低 D.可能高，可能低，也可能相等 9.若弧立系内发生的过程都是可逆过程，系统的熵( ) A.增大 B.减小 C.不变 D.可能增大，也可能减小 10.水蒸汽热力过程热力学能变化量△u=( ) B.△h-△(pv) (T 2-T 1) D.2 1t t v c (T 2-T 1) 11.理想气体绝热流经节流阀，节流后稳定截面处的温度( ) A.升高 B.降低 C.不变 D.无法确定 12.热力计算时，回热加热器的出口水温取决于( ) A.回热抽气量 B.回热抽汽压力 C.加热器的给水量 D.加热器的进口温度 13.若再热压力选择适当，则朗肯循环采用再热后( ) A.汽耗率上升，热耗率下降 B.汽耗率下降，热耗率上升 C.汽耗率与热耗率都上升 D.汽耗率与热耗率都下降 14.在定压加热燃气轮机循环中，为达到提高循环热效率的目的，可采用回热技术来提高工质的( ) A.循环最高温度 B.循环最低温度 C.平均吸热温度 D.平均放热温度 15.湿空气中水蒸汽所处的状态( ) A.可以是饱和状态，也可以是过热蒸汽状态 B.只能是饱和状态

陈太丘与友期行习题精选

《陈太丘与友期行》习题精选一、基础知识题１．解释句中画线的字词。Ａ．陈太丘与友期行，期日中。期：行：Ｂ．过中不至，太丘舍去，去后乃至。过：乃：Ｃ．非人哉！与人期行，相委而去。委：去：Ｄ．友人惭，下车引之。元方入门不顾。惭：引：顾：２．补全下面句中的省略成分。陈太丘与友期行，期日中。过中不至，太丘舍去，去后乃至。 3．《世说新语》是六朝志人小说的代表作，是________（朝代）人________（姓名）组织编写的。 4．“谢太傅寒雪日内集，与儿女讲论文义”这一句总述了谢太傅家人咏雪的背景，极精炼地交代了时间“________”、地点“________”人物________事件“________”等要素。 5．下列说法不正确的一项是[??? ] A．“期日中，过中不至”这一句话点明了不守信用的人是客而不是陈太丘 B．“与儿女讲论文义”一句中“儿女”指的是谢太傅的儿子和女儿 C．“未若柳絮因风起”这句话的意思是：还不如化做风把柳絮吹得满天飞舞 D．“尊君”、“家君”，前者是敬词，对别人父亲的一种尊称；后者是谦词，是对人称自己的父亲 6．《咏雪》一文结尾谢太傅对两个人的回答的优劣未做评定，只是“大笑乐”，十分耐人寻味，请简要说说你对此的理解。二、阅读下面文段，回答问题陈太丘与友期陈太丘与友期行，期日中。过中不至，太丘舍去，去后乃至。元方时年七岁，门外戏。客问元方：“尊君在不？”答曰：“待君久不至，已去。”友人便怒曰：“非人哉！与人期行，相委而去。”元方曰：“君与家君期日中，日中不至，则是无信；对子骂父，则是无礼。”友人惭，下车引之。元方入门不顾。 1．对划线的句子理解正确的一项是（?? ） A．友人十分惭愧，下车引导陈元方。陈元方进入家门后不顾友人。 B．友人感到很惭愧，下车引导陈元方。元方进门后不再看他。 C．友人感到很惭愧，下车去拉陈元方以（表示好感）。陈元方进入家门后没有回头看（他）一眼。 D．友人十分惭愧，下车去拉陈元方。陈元方不顾友人自己进入家门。 2．解释文中画线的词全都正确的一项是（?? ） A．期（日期）? 去（离开）委（委任）信（信用） B．期（约定时间）去（离开）委（舍弃）信（信用） C．期（日期）去（到……去）委（舍弃）信（相信） D．期（约定日期）去（去往）委（委托）信（相信） 3．请指出以下称呼所指代的对象。 ①客问元方：“尊君在不？”尊君： ②元方曰：“君与家君期日中……” 君：??????? 家君： 4．对这段话的理解有误的一项是（?? ） A．陈元方反驳友人，可见他明白事理，聪明机智。 B．友人迟到在先，责骂陈太丘在后，可见友人是个既“无信”又“无礼”的人。 C．陈太丘不与友人打招呼就独自上路，陈太丘不讲信用。 D．由陈元方的言行可看出其父陈太丘应是个守信懂礼的人。参考答案