天津大学化工热力学期末测试题

化工热力学期末模拟题

一、 选择题

1、水处于饱和蒸气状态，其自由度为 ，如要查询水的饱和蒸气热力学性质表，则需要

个独立状态参数的已知条件。

A 、 0

B 、 1

C 、 2 D. 3

2、经历一个不可逆循环过程，体系工质的熵 。

A 、增大

B 、减小

C 、不变

D 、可能增大，也可能减小

3、体系中物质i 的偏摩尔体积i V 的定义式为： 。

A 、 i j n v T i

i i n V V ≠∂∂=,,][ B 、 i j n v T i i n V V ≠∂∂=,,][总 C 、 i j n p T i

i i n V V ≠∂∂=,,][ D 、 i j n p T i i n V V ≠∂∂=,,][总 4、朗肯循环中为提高汽轮机出口乏气的干度，可以 。

A 、提高初压

B 、提高初温

C 、降低排汽压力

D 、采用回热

5、流体（T 1、P 1）经节流膨胀后，流体的温度必 。

A 、不变

B 、 下降

C 、 增加

D 、 前三者都可能。

6、范德华方程与R －K 方程均是常见的立方型方程，对于摩尔体积V 存在三个实根或者一

个实根，当存在三个实根时，最大的V 值是 。

A 、饱和液体体积

B 、饱和蒸汽体积

C 、无物理意义

D 、饱和液体与饱和蒸汽的混合体积

7、可以通过测量直接得到数值的状态参数是 。

A 、焓

B 、内能

C 、温度

D 、 熵

8、有一机械能大小为1000KJ ，另有一恒温热源其热量大小为1000KJ ，则恒温热源的热火用

机械能的火用。

A 、大于

B 、小于

C 、等于

D 、不能确定

9、冬天要给-10℃房间供热取暖，消耗500Ｗ的功率给房间供热，采用可逆热泵循环、电热器两种供热方式，哪种供热方式的供热量多？

A ．前者 B. 两者相等 C.后者 D.没法比较。

10、高压氮气从同一始态出发，分别经历两个不同的膨胀过程达相同的终态。其中已知一个

可逆过程的工质熵变为20KJ/（kg.K ），另一个不可逆过程的工质熵变 KJ/

（kg.K ）。

A 、大于20

B 、小于20

C 、等于20

D 、不能确定。

11、某真实气体符合状态方程 ，a 、b 为的常数， 则当该气体进行绝热膨胀时，膨胀后气体的温度 。

A 、升高

B 、降低

C 、不变

D 、不能确定

12、对于流体混合物，下面式子错误的是 。

A 、 i x i M M i 0

lim →∞= B 、 i i i V P U H += C 、理想溶液的i i V V = i i U U =

D 、理想溶液的i i S S = i i G G =

二、填空题

1、填表： 偏摩尔性质(M i )

溶液性质(M )

ln 错误！未找到引用源。 ln 错误！未找到引用源。i 2、计算逸度系数的公式 ⎰-=P

i i dP P

RT V RT 0)(1

ln ϕ 仅适用于气体组份，而不能用于液相或固相组份。则该论述是 （作出是非判断）

3、某气体温度为150℃，其临界温度为126.20K ，给气体加的压力P 足够大，则气体 被

液化。（作出“能/不能”的判断）

4、理想气体有f = P ，而理想溶液有 i i ϕϕ

=ˆ。 （作出是非判断） 5、 在热力循环中，如果工质不向冷源放热，则该循环的热效率是可以达到100% 。则该论述是 （作出是非判断）

6、常温常压下，将10cm 3液体水与20 cm 3液体甲醇混合后，其总体积=30 cm 3。 则该论述是 （作出是非判断）

7、氮气在封闭的气缸内经历不可逆过程，内能减少20kJ ，对外作功10kJ ，则此过程中工质与外界交换热量Q = kJ 。

8、汽液相平衡的计算方法有 和 两种方法，前者适用于低中压体系，后者适用于高压体系。

)(5.0b T a b RT P +-

-=υυυ

9、给冷流体T 2加热至预定的工艺温度，采用换热器进行间接传热，当热流体温度T 1减小，

即传热温差（T 1-T 2）减小，则流体有效能的损失 。（作出“减小/增大/不变/与传热温差无关”的判断）

10、封闭体系中的1mol 理想气体，由 p 1 =10 bar 、

v 1 =0.4m 3 可逆定温膨胀到 v 2 =0. 8m 3，则 错误！未找到引用源。S = KJ/（mol..K ）。

11、当过程不可逆时, 孤立系统的△S 总 0, 工质的△S 产生 0。

12、在门窗紧闭房间有一台电冰箱正在运行，若敞开冰箱大门就有一股凉气扑面， 使人感到凉爽。通过敞开冰箱大门,则房间的温度将会 。

（填入“不变”或“下降”或“升高” ）

三、分析说明题

在热功转化的实际热机循环中，将5Mpa 、40℃水在锅炉中定压加热到400℃的过热蒸汽。

（1） 计算其过程的焓变。工程中常采用水的热力学图或表来查询过程始态和终态的

焓值进行计算。现技术员小张使用不同来源的水蒸汽表或图（均是正式的权威

出版物，数据可靠）查到同一状态点的焓值h 值竟相差较大，为什么？工程中

使用热力学性质图、表来求解热力学过程的焓变、熵变时要注意什么问题。

（2） 请自行给出已知条件，计算工质在锅炉所吸收的热量Q 。（答题时只需给出解

题的步骤和方法，不必给出具体结果）

四、应用及计算题

1、 已知50Kg 的丙烷气体，需要在137℃、5Mpa 的条件下贮存。欲设计一个压力容器，

请提供该容器的体积设计参数。请分别据两种方法进行计算：

（1） 普遍化三参数压缩子法

（2） 真实气体状态方程法

设丙烷符合R-K 方程)

(5.0b T a b RT P +--=υυυ 说明：答题时只需给出解题的步骤和方法，不必给出具体结果。

注意：公式中每一参量必须作出说明：根据已给条件，直接代入公式中每一参量的具体

数值和单位必须作出说明，而在计算时已知条件不足的均须自行补充说明（其中a 和b 不必列出公式）。否则相应步骤的得分值为0。

2、某纯物质B 由1 .013Mpa ，453K 的饱和蒸汽变为4 .052Mpa ，653K 的过热蒸汽。（1）试设计以偏离函数为基础的计算过程△H 的路径框图，并写出各步骤的计算过程的焓变及△H 总表达式；列出所用到的主要公式，不需算出最后结果。（2）简要说明计算过程△H 为何要引入偏离函数的概念。

（假设已知理想气体的Cp= a+bT+cT 2，偏离焓H R ）。