1、当过程不可逆时, 孤立系统的△S 总 > 0, 工质的△S 产生 > 0。损失功WL > 0。 经历一个不可逆热机的循环过程，体系工质的熵 C 。
A 、增大
B 、减小
C 、不变
D 、可能增大，也可能减小
2、空气在封闭的气缸内经历一过程，相应其内能增加15kJ ，对外界作功15kJ ，则此过程中工质与外界交换热量Q= 30 kJ 。
3、流体把2000KJ 的热量传给周围温度为27℃的环境，如果流体的熵变为-5KJ/K ，这整个过程 b 。a ．可能发生且可逆； b. 可能发生但不可逆； c. 不可能发生。
4、系统从某一初态经不可逆与可逆两条途径膨胀到达同一终态，则工质 c 。 a ．△S 可>△S 不 b. △S 可<△S 不 c. △S 可=△S 不 d.三者都可能。
5、某流体在稳流装置内经历一个可逆过程，对外做功为30，得到的热量为100。试问流体的熵变：（ A ） A. 为正； B. 为负； C. 可正、可负。
6、稳流过程能量平衡式：（ C ）
A. 仅适用于稳流可逆过程
B. 仅适用于稳流不可逆过程；
C. 该稳流过程可逆、不可逆均可。 7、体系经一绝热可逆过程熵值不变。√
8、系统向环境放出热量，温度下降，因此熵产生小于零。× 9、Wid 具有状态函数的特点，而普通的Ws 则是过程函数。√ 10、自然界一切实际过程的熵产生必大于零。√ 11、分别以某一真实气体和理想气体为工质在两个恒温热源T1、T2之间进行卡诺理想循环，试比较这两个循环的热效率。B
A 、前者大于后者
B 、两者相等
C 、前者小于后者
D 、没法比较。 12、i<1的体系的恒沸点为最高温度恒沸点。√
13、二元完全理想体系中i 组份的汽液平衡比Ki=Pis/P 。√
14、汽液平衡数据热力学一致性检验的理论依据是Wilson 方程。×
15、等温条件下,二元体系中超额自由焓函数与组分i 的活度系数的关系为
（1122ln ln E
G x x RT
γγ=+） 活度系数的因次是（无因次） 16、形成共沸物的溶液，由于在共沸点处（i i x y =），所以不能用简单精馏方法同时获得两纯组分。
17、工程上要解决的VLE 计算三种类型_泡点_、_露点_、_闪蒸_。
18、高压下，理想混合气体的= Φi ，理想混合液体的γi= 1 。正偏差物系的特点是异类分子间作用力 （ 小于 ） 同类分子间的作用力 。
19、二元体系汽液平衡数据热力学一致性校验的依据是
dp RT V dT RT
H d x d x E
E +-=+2
2211ln ln γγ
20、在下四氯化碳(1)-乙醇(2)体系的恒沸点是x1=和℃，该温度下两组分的饱和蒸汽压分别是和，恒沸体系中液相的活度系数693.1,38.121==γγ。
21、下列二元混合物模型中，指出不对称归一化条件的活度系数。（B ）
A ()22
12ln x =γ B ()
12ln 2
21
-=x γ
C ()
2
1112ln x -=γ
D
()
2
112ln x =γ
22、由Wilson 方程计算常数减压下的汽液平衡时，需要输入的数据是Antoine 常数Ai,Bi,Ci; Rackett 方程常数α，β；能量参数),2,1,)((N j i ii ij Λ=-λλ，Wilson 方程的能量参数是如何得到的能从混合物的有关数据（如相平衡）得到。
23、等温、等压下的二元液体混合物的活度系数之间的关系+11ln γd x 0ln 22=γd x 。 24、A 、B 形成的共沸物，在共沸点时有。（A ） A ．正确 B ．错误
25、汽液平衡计算方程式yiP=γixiPiS 适用于（ C ） A ．完全理想体系 B ．化学体系 C ．非理想体系 D ．完全非理想体系
26、90℃，1atm 下苯（1）-甲苯（2）汽液平衡系统可视为完全理想系。此条件下蒸汽压为：，则汽液平衡组成分别是 A 。 A. ，； B ．，； C. ，； D. ，。
27、298K 下，将两种液体恒温恒压混合，形成理想液态混合物，则混合前后下列热力学性质的变化情况为 A 。
A ．S>0，G<0
B ．S=0，G<0
C ．S<0，G>0
D ．以上均不对 28、对于理想混合物，均为零。 × 不为零。
29、理想溶液中，组份i 的偏摩尔性质和与溶液有相同T ，P 时纯i 的摩尔性质相等的热力学性质有 (B 、E)
A ．i i -
S S = B ． _H i i H = C ．_A i i A = D ． i i -G G = E ．i i -
V V = 30、由纯组分形成理想溶液时，其混合熵ΔSid A 。 A ．>0； B ．=0； C ．<0 ； D ．不确定。 31、对于流体混合物，下面式子错误的是 D 。
A B 、 i i i V P U H += C 、理想溶液的 D 、理想溶液的 32、在一定温度和压力下的理想溶液的组分逸度与其摩尔分数成正比。√ 即常数===),(,?P T f f x f f i i
i is i
33、符合Lewis-Randall 规则或Henry 规则的溶液一定是理想溶液。×例如：真实稀溶液 二元非理想极稀溶液, 其溶质和溶剂分别遵守 A 。
A ．Henry 定律和Lewis--Randll 规则.
B ．Lewis--Randll 规则和Henry 定律.
C ．拉乌尔规则和Lewis--Randll 规则.
D ．Lewis--Randll 规则和拉乌尔规则. 34、关于理想溶液的各种表达中错误的是 （ D ） A.分子结构相似，大小相同；分子间的作用力相同；混合时没有热量和体积变化。 B.在一定浓度范围内，每个组分的逸度与浓度呈正比。
C.
i
i is i x f f =? D. V G 、H 、???均为零。 35、对于一般负偏差的体系，液相的活度系数一定小于1。√
36、活度系数的数值取决于真实溶液的性质，与标准态的选择有关√
37、在溶液热力学性质的讨论中，引用活度的概念，活度表示真实溶液中组分i 的 （有效浓度），因此活度表示了真实溶液对理想溶液的（偏差）。
38、对理想溶液具有负偏差的体系，各组分的活度系数 B . A. >1 B. <1 C. =1 D. =0
39、对正偏差体系，lnγ1 大于 0，lnγ2大于0，当x1＝ 1 时，lnγ1＝0。
二元混合物，当时1*1→γ，∞→11γγ，12→γ，∞
=2*2/1γγ。（A ）
A ．正确
B ．错误
40、高压下影响气体混合物中组分逸度的因素有：a 、b 、c a.温度 b.压力 c.气相组成 d.液相组成
41、一般认为影响液体混合物中组分活度系数的因素有： a 、d a.温度 b.压力 c.气相组成 d.液相组成
42、超额性质定义为在相同的温度、压力和组成条件下真实溶液性质与理想溶液性质之差，其表达式为ME=M-Mid 。
43、对于理想溶液的性质，下列说法描述不正确的是 B 。
A 、0,0E E V S ==
B 、0,0H S ?=?=
C 、0,0E E U G ==
D 、0,ln i i H G RT x x ?=?=∑常压下某液体沸腾时，
44、保持不变的热力学性质是（ C ） A ．摩尔体积 B ．摩尔熵 C ．摩尔自由焓 D ．摩尔内能 45、理想溶液HE=ΔH=0 √
因为E
H H =?，所以E
G G =?。×
46、在溶液热力学中，下列哪些关系式是成立的 ( A 、B 、C 、E )
A ．E
H
H =? B ．
i i E
ln x RT
G γ∑= C ．A=
i _
i
A x
∑
D ． E
E
G G =? E ．ln ?=^
i i ln x ?∑
47、已测得在一定温度、压力下的活度系数与组成的关系式，模型正确的是 a
。
a. b.
48、基于局部组成概念的两参数Wilson 方程在工程设计上获得广泛应用，它突出的特点是：(A 、B 、D) A ．计算精度高 B ．能反映温度对i 的影响
C ．能应用于部分互溶体系
D ．可从二元体系推算多元体系
E ．可用于i 有最大值的体系
49、能满足热力学一致性的汽液平衡数据就是高质量的数据。×
50、由1-2构成的无恒沸点的体系，若1是轻组分，2是重组分，在一定的温度下，体系的压力随着x1的增大而增大。√
51、由1-2构成的无恒沸点的体系，若1是轻组分，2是重组分，则在一定的压力下，体系
?
??==2
2
ln ln B A A B cx cx γγ?
??==22ln ln A A B B cx cx γγ
的泡点随着x1的增大而降低。√
52、p 、V 、T 是流体的基本性质之一，通过它可以计算流体的逸度、活度以及在流动过程中体积功和轴功。×不能计算活度
53、当压力趋近于零时，剩余焓HR ＝0 √
54、以Lewis-Randall 规则为基础，其标准态逸度fi0为溶液温度和压力下所对应的纯祖分i
的逸度fi 。 √ <1的体系的恒沸点为最高温度恒沸点。√
56、二元完全理想体系中i 组份的汽液平衡比Ki=Pis/P 。√
57、汽液平衡数据热力学一致性检验的理论依据是Wilson 方程。×
58、多元汽液相平衡的条件是fV=fL × 59、理想溶液混合过程的热力学能变化等于零。 ×
60等温条件下,二元体系中超额自由焓函数与组分i 的活度系数的关系为
（1122ln ln E
G x x RT
γγ=+） 活度系数的因次是（无因次） 61、某二元混合物的中组分的偏摩尔焓可表示为2
122222111x b a H x b a H +=+=和 ，则b1 与
b2的关系是21b b =。
62、在真实气体混合物P→0时，组分的逸度系数等于 1 。
63、剩余性质是指在相同的温度和压力下（真实气体）与（理想气体）热力学性质之差。 64、形成共沸物的溶液，由于在共沸点处（i i x y =），所以不能用简单精馏方法同时获得两纯组分。
65、计算流体的热力学性质时，所谓剩余性质，是气体在真实状态下的热力学性质与在相同的温度、压力下当气体处于理想状态时热力学性质之间的差值。 66、工程上要解决的VLE 计算三种类型_泡点_、_露点_、_闪蒸_。
67、高压下，理想混合气体的= Φi ，理想混合液体的γi= 1 。正偏差物系的特点是异类分子间作用力 小于 同类分子间的作用力 。
68、二元体系汽液平衡数据热力学一致性校验的依据是
dp RT V dT RT H d x d x E
E +-=+2
2211ln ln γγ
69、（二乙胺-水）的液液平衡体系中，水在胺相中的摩尔分率为，胺在水相中为，水在胺相
中的活度系数为 ，水在水相中的活度系数为 1 。 70、=??≠i
j n P T i
n f n ,,])
ln ([
71、说出下列汽液平衡关系适用的条件
(1) l i
v i f f ??= ______无限制条件__________； (2)i l i i v i x y ?
???= _____无限制条件____________；
(3)i i s i i x P Py γ= ____低压条件下的非理想液相__________。
72、在下四氯化碳(1)-乙醇(2)体系的恒沸点是x1=和℃，该温度下两组分的饱和蒸汽压分别是和，恒沸体系中液相的活度系数。 73、下列说法正确的是 C 。
a ．常温常压下，将10cm3液体水与20 cm3液体甲醇混合后，其总体积=30 cm3。 b.偏摩尔内能的定义可表示为 c ．理想气体有f = P ，而理想溶液有 。 d ．理想溶液的混合性质△V=0、△H=0、△G>0、△S<0 。 e. 理想功就是可逆功。
74、下列二元混合物模型中，指出不对称归一化条件的活度系数。（B ）
A ()2
212ln x =γ
B ()12ln 2
21-=x γ
C ()21112ln x -=γ
D ()2112ln x =γ
75、由Wilson 方程计算常数减压下的汽液平衡时，需要输入的数据是Antoine 常数Ai,Bi,Ci; Rackett 方程常数α，β；能量参数),2,1,)((N j i ii ij Λ=-λλ，Wilson 方程的能量参数是如何得到的能从混合物的有关数据（如相平衡）得到。
76、等温、等压下的二元液体混合物的活度系数之间的关系+11ln γd x 0ln 22=γd x 。。 77、由沸点仪测得40C 时正戊烷（1）-正丙醛（2）体系的979.3848.321==∞
∞
γγ，，由此求取van Laar 方程系数为=12A ；=21A 。
78、已知某二体系的 212121211221A x A x A A x x RT G E
+=则对称归一化的活度系数1ln γ是（A ）
A 2
2211122
2112???
?
??+x
A x A x A A B
2
2211
1211221?
??? ??+x A x A x A A
C
2
1
2112x A A D
22
1221x A A
79、B 形成的共沸物，在共沸点时有()()
az
A az
B az s B az s A T P T P γγ=。（A ）
A ．正确
B ．错误
80、汽液平衡计算方程式yiP=γixiPiS 适用于（ C ） A ．完全理想体系 B ．化学体系 C ．非理想体系 D ．完全非理想体系 81、剩余性质MR 的概念是表示什么差别的 B 。 A ．真实溶液与理想溶液 B ．理想气体与真实气体 C ．浓度与活度 D ．压力与逸度
82、化学位可表示成四个偏导数形式，每个偏导数都是偏摩尔性质。 B A ．正确 B ．错误
83、90℃，1atm 下苯（1）-甲苯（2）汽液平衡系统可视为完全理想系。此条件下蒸汽压为：
121.343, 0.535s s
p atm p atm ==，则汽液平衡组成分别是 A 。
A. ，； B ．，； C. ，； D. ，。
84、298K 下，将两种液体恒温恒压混合，形成理想液态混合物，则混合前后下列热力学性质的变化情况为 A 。
A ．S>0，G<0
B ．S=0，G<0
C ．S<0，G>0
D ．以上均不对
85、基于局部组成概念的两参数Wilson 方程在工程设计上获得广泛应用，以下不正确的描述为B
A ．能反映温度对i 的影响
B ．能应用于部分互溶体系
C ．可从二元体系推算多元体系 86、由3 mol A 和9 mol B 形成理想液态混合物，已知某温度下，，则平衡气相摩尔分数之比为 C (A) 3:1 (B) 4:1 (C) 1:1 (D) 8:1 87、苯（1）和环己烷（2）在303K ，下形成X1=溶液。此条件下V1=mol ，V2=mol ，=mol ，=mol ，则过量体积VE= cm3/mol 。A
A ．
B ．0
C ．
D ．
88、在和2atm 下水的化学位与水蒸气化学位的关系为 B 。 A ．μ(水)＝μ(汽) B ．μ(汽)＞μ(水) C ．μ(水)＞μ(汽) D ．无法确定
89、在下四氯化碳（1）-乙醇（2）体系的恒沸点是和℃，该温度下两组分的饱和蒸汽压分别是和，恒沸体系中液相的活度系数为 A 。 A ． B ． C ．
90、Wilson 活度系数关联式基于 A 。 A ．无热溶液理论 B ．正规溶液理论 C ．理想溶液理论 D ．电解质溶液理论 91、根据剩余性质的概念，当P→0时，实际气体的GR 为 √A 、等于零 B 、大于零 C 、小于零
92、剩余性质MR 的概念是表示同温同压下（ ）的差别，其表达式为（ B ） 。 A. 真实溶液与理想溶液；MR=M-Mid B. 真实气体与理想气体；MR =M-M* 93、Wilson 方程是工程设计中应用广泛的描述活度系数的方程。以下说法不正确的是（ D ） A ．适用于极性以及缔合体系 B. 不适用于液液部分互溶体系 C ．提出了局部摩尔分率的新概念 D. 它的超额自由焓模型是以正规溶液为基础的 94、组成一定的混合物的临界点是唯一的。在P-T 相图上，临界点为泡点线和露点线的结合点，其右边为露点线，左边为泡点线。泡点线和露点线一起组成该混合物的相包线，相包线的内侧为气液两相区，外侧为单相区。在恒定的温度下，混合物压力降低时如果发生气-液相变，并不一定是液体汽化，也可能是气体液化。以上说法是：A A. 正确 B.错误 C.不确定
95、在二元溶液A —B 中，汽相为理想气体，液相的活度系数由下式表示：
ln γA =2B x , 已知90℃时,S A P =?，S
B P =?，试求：
当xA=时，汽液平衡的总压是多少 此溶液能否生成共沸物为什么 解：（1）∵2
B
A x ln =γ ∴2A
B x ln =γ（对称方程） （2分）
当组分1的摩尔组成为时
0408
.18954
.121==γγ （1分）
MPa
p x p x P s
s 8276.0 7771.00505.0 )
9333.08.00408.11333.02.08954.1)(222111=+=??+??=+=γγ （3分）
（2）方法一：
∵S
B
B S
A A AB
P P γγα= （3分） 假若能生成生成共沸物 S
B B S
A A AB
P P γγα=
＝1 （3分） =+S A A lnp ln γS B B lnp ln +γ 2
B x =2
A x --lnp S
B S
A lnp
S A S B A B p p ln x x =- S
A
S B
B p p ln 12x =- 1)0.13330.9333(ln 21)1p p (ln 21x S A
S B
B +=+=＝>1 （1分）
∴
该体系不存在恒沸点。
（2分）
方法二：
∵S
B
B S
A A AB
P P γγα= 3分）
端点1：
05254.0718.29333.01333
.0,11,0=?=??
??====AB
B B A A e x x αγγ时时 （2分） 端点2：3882.019333.01333
.0718.21,0,1=??=??
??====AB
B B A A x e x αγγ时时 （2分） AB αΘ是x A 的连续系数，当x A =0时，
;05254.0=AB α x A =1时，;3882.0=AB α中间不通过1=AB α点，所以该体系不存在恒沸点。
模拟题一
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（ ）
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. >()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 （ ）
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 dln γ2/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
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 15．关于活度和活度系数的下列说法中不正确的是 ( )
（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 ）
的偏摩尔量。
16．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：( )
A. 增加
B. 减小
C. 不变
D. 不一定 17．下列各式中，化学位的定义式是 ( )
18．混合物中组分i 的逸度的完整定义式是 。
A. d G ___
i =RTdln f ^
i , 0
lim →p [f ^
i /(Y i P)]=1 B. d G ___
i =RTdln f ^
i , 0
lim →p [f ^
i /P]=1
C. dG i =RTdln f ^i , 0
lim →p f i =1 ； D. d G ___i =RTdln f ^i , 0
lim →p f ^
i =1
19．关于偏摩尔性质，下面说法中不正确的是（ ）
A.偏摩尔性质与温度、压力和组成有关 B ．偏摩尔焓等于化学位
C ．偏摩尔性质是强度性质 D. 偏摩尔自由焓等于化学位 20．下列关于ΔG 关系式正确的是（ ）
A. ΔG = RT ∑X i ln X i
B. ΔG = RT ∑X i ln ^
a i C. ΔG = RT ∑X i ln γi D. ΔG = R ∑X i ln X i
二、填空题
1. 纯物质的临界等温线在临界点的斜率和曲率均等于__ ___，数学上可以表示为
________________________和________________________。
2. 根据Pitzer 提出的三参数对应态原理，计算给定T, P 下纯流体的压缩因子Z 时，可查表得
到_______、_______，并根据公式____________，计算出Z 。如果无法查表，也可根据
截断的Virial 公式1BP
Z RT
=+
，利用B 0, B 1仅为对比温度的函数，计算出B 0, B 1，根据公式___________________，计算出B ，从而得到Z 的数值。 3. 热力学第一定律的公式表述（用微分形式）：__________________。热力学第二定律的
公式表述（即熵差与可逆热之间的关系，用微分形式）：__________________。
4. 几个重要的定义公式：焓H=__________________；自由能A=__________________；自
由焓G=__________________。
5. 几个热力学基本关系式：dU=__________________；dH=__________________；
dA=__________________；dG=__________________。
j
j
j
j n nS T i
i n T P i i n nS nV i
i n nS P i i n nU d n nA c n nG b n nH a ,,,,,,,,])([.])([.)
([.])([.??≡??≡??≡??≡μμμμ
6. 写出下列Maxwell 关系式： T
S V ???=
????____________；T
S p ???= ????____________
。 7. 对理想溶液，ΔH=_________，ΔV=___________，ΔS=____________，ΔG =____________。 8. 等温、等压下的二元液体混合物的活度系数之间的关系_________ + 0ln 22=γd x 。 9. 超额性质的定义为在相同温度、压力及组成条件下真实溶液性质和 溶液
性质之差。 10. 二元混合物的焓的表达式为 212211x x H x H x H α++=，则=1H ；
=2H 。
11.
三、是非题
1. 当压力大于临界压力时，纯物质就以液态存在。（ ）
2.
3. 由于分子间相互作用力的存在，实际气体的摩尔体积一定小于同温同压下的理想气体的
摩尔体积，所以，理想气体的压缩因子Z=1，实际气体的压缩因子Z<1。（ ） 4.
5. 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。（ ） 6.
7. 纯物质的三相点随着所处的压力或温度的不同而改变。（ ） 8.
9. 若用x 表示蒸汽的干度，则该蒸汽的焓x H x H H sl sv ?+-?=)1(。（ ） 10. 逸度是一种热力学性质，溶液中组分i 分逸度与溶液逸度的关系∑=
n
i
i
i
m f x
f ?。( ) 11. 只要温度、压力一定，任何偏摩尔性质总是等于化学位。 ( )
12. 对于由纯物质形成理想溶液时，体积和焓的混合性质变化等于0。 ( ) 13. 理想溶液中溶液的超额吉氏函数0=E G ，所以组分的活度系数0=i γ。 ( )
14. 对二元溶液，当T 、P 一定时,公式 x d d x x d d x 1
112
22
0l n l n γγ+=成立。 ( )
四、计算题
1. 利用Maxwell 关系式等，将纯流体的dS 表示成,T P 的函数。
2. 25℃，下组分1和2形成溶液，其体积可由下式表示：
V =40 －12X 1 － 10X 12 (cm 3 /mol) . 式中X 1 为组分1的摩尔分数, V 为溶液的摩尔体积. 求，
；
； ； ， ； ， ２； ， ２１２E V )(V )(V V )(V V )(V V )(5431211?∞∞
组分服从Lewis —Randall 定则. （10分）
3. 酒窑中装有10m 3 的96%(wt )的酒精溶液，欲将其配成65%的浓度，问需加水多少能得到
多少体积的65%的酒精 设大气的温度保持恒定，并已知下列数据
酒精浓度(wt )
水V cm 3 mol -1
乙醇V cm 3 mol -1
96% 65%
4. 已知40℃和下，二元混合物的123
5.09
6.1ln x f -=（f 单位为MPa ），求（a ）2.01=x 时
的21?,?f f ；（b ）21,f f
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：
二、填空题
1．02．Z 0, Z 1, 0
1
Z Z Z ω=+?,
3. dU dQ dW =+，
4． H=U+PV, A=U-TS, G=H-TS
5. dU=TdS pdV -，dH=TdS Vdp +，dA=SdT pdV --，dG=SdT Vdp -+
6．T S V ???
?
???T
S p ??
? ????7. 0, 0, ∑??
-i
i i
x x
R ln , ∑??i
i i x x RT ln
8. 11ln γd x ? 9. 理想 10. 2
1222
211;x H H x H H αα+=+=
11.
四、计算题
1． （即dS 表示成dT 和dP 的函数）
p T
dS dS dS dT dp dT dp ????
=+ ? ?
???? p p
dQ dS T dT dT ??
???= ? ?
?? ?
??，等压条件下，p dQ C dT =，所以，p p p dQ C dS T dT dT T ?? ???== ? ??? ??? 由Maxwell 方程可知，p T
S V p T ??????=- ?
?
??????
2． 1V = 28-20X 1+10 X 1 2 2V = 40 + 10 X 1 2 1V ∞= 28cm 3 /mol 2V ∞
= 50 cm 3 /mol
V 1 = 18 cm 3 /mol V 2 = 40 cm 3 /mol ， ΔV = 10X 1 X 2 V E = 10X 1 X 2 3． 设加入W 克水，最终体积V cm 3；原来有n W 和n E 摩尔的水和乙醇，则有
?????
?
???
??=?+?=??+??? ??+=+??? ??+=+=+=65
354618964
461858
.5611.17181801.5861.1410''E W E
W E W E E W W E W E E W W n W n n n n W n V n V W n V n n V n V n 解方程组得结果：kg W m V 3830,46.133
==
4．解：（a ）()725.1235.096.1)235.096.1(ln ?ln 11,,1112=-=-=?????
???=???? ??dn n n d n f n x f n P T
MPa x e f 12.1?1725.11==， 同样得MPa x e f 68.5?2
96.12== (b)725.1235.096.1ln ln 0
,1121=-====x x f
f ，所以725.11e f =
同样得 96.1ln 2=f ，所以96
.12e f =
一、1.若已知工质的绝对压力P=，环境压力Pa=，则测得的压差为(B)A.真空pv= B.表压力pg=.真空pv= D.表压力p g= 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)=0 =>W
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。
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 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 则： 。1分 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。 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 。 B 隔板 A 自由膨胀 12iso T T R S S S S S ?=?+?+?+?W R 0S ?=22t t,C 1111Q T Q T ηη==-=-iso 0S ?=iso 0 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< 大学物理竞赛训练题 热学(2) 一、选择题 1. 一定量的理想气体分别由初态a 经①过程ab 和由初态a ′经②过程a′cb 到达相同的终态b ，如p －T 图所示，则两个过程中气体从外界吸收的热量 Q 1，Q 2的关系为： (A) Q 1<0，Q 1 > Q 2． (B) Q 1>0，Q 1> Q 2． (C) Q 1<0，Q 1< Q 2． (D) Q 1>0，Q 1< Q 2． ［ ］ 2. 有两个相同的容器，容积固定不变，一个盛有氨气，另一个盛有氢气（看成刚性分子的理想气体），它们的压强和温度都相等，现将5J 的热量传给氢气，使氢气温度升高，如果使氨气也升高同样的温度，则应向氨气传递热量是： ［ ］ (A) 6 J. (B) 5 J. (C) 3 J. (D) 2 J. 3. 某理想气体状态变化时，内能随体积的变化关系如图中AB 直线所示．A →B 表示的过程是 ［ ］ (A) 等压过程． (B) 等体过程． (C) 等温过程． (D) 绝热过程． 4.在所给出的四个图象中，哪个图象能够描述一定质量的理想气体，在可逆绝热过程中，密度随压强的变化？ ［ ］ 5. 气缸中有一定量的氦气(视为理想气体)，经过绝热压缩，体积变为原来的一半，则气体分子的平均速率变为原来的 ［ ］ (A) 24/5倍． (B) 22/3倍． (C) 22/5倍． (D) 21/3倍． 6. 对于室温下的双原子分子理想气体，在等压膨胀的情况下，系统对外所作的功与从外界吸收的热量之比W / Q 等于 ［ ］ (A) 2/3． (B) 1/2． (C) 2/5． (D) 2/7． 7. 理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小(图中阴影部分)分别为S 1和S 2，则二者的大小关系是： (A) S 1 > S 2． (B) S 1 = S 2． (C) S 1 < S 2． (D) 无法确定． ［ ］ p ρ p (A) ρ p (C) ρ p (B)ρ p (D) 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。 同济大学《工程热力学》期末模拟试卷 第一部分 选择题（共15分） 一、单项选择题（本大题共15小题，每题只有一个正确答案，答对一题得1分，共15分） 1、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 2、某制冷机在热源T 1= 300K ，及冷源T 2= 250K 之间工作，其制冷量为1000 KJ ，消耗功为250 KJ ，此制冷机是 【 】 A.可逆的 B.不可逆的 C.不可能的 D.可逆或不可逆的 3、系统的总储存能为 【 】 A. U B. U pV + C. 2/2f U mc mgz ++ D. 2 /2f U pV mc mgz +++ 4、熵变计算式2121(/)(/)p g s c In T T R In p p ?=-只适用于 【 】 A.一切工质的可逆过程 B.一切工质的不可逆过程 C.理想气体的可逆过程 D.理想气体的一切过程 5、系统进行一个不可逆绝热膨胀过程后，欲使系统回复到初态，系统需要进行一个【】过 程 。 【 】 A.可逆绝热压缩 B.不可逆绝热压缩 C.边压缩边吸热 D.边压缩边放热 6、混合气体的通用气体常数，【】。【】 A.与混合气体的成份有关 B.与混合气体的质量有关 C.与混合气体所处状态有关 D.与混合气体的成份、质量及状态均无关系 7、贮有空气的绝热刚性密闭容器中装有电热丝，通电后如取空气为系统，则【】 A.Q＞0，△U＞0，W＞0 B.Q=0，△U＞0，W＞0 C.Q＞0，△U＞0，W=0 D.Q=0，△U=0，W=0 8、未饱和空气具有下列关系【】 A.t＞t w＞t d B.t＞t d＞t w. C.t = t d = t w D.t = t w＞t d 9、绝热节流过程是【】过程。【】 A.定压 B.定温 C.定熵 D.节流前后焓相等 10、抽汽式热电循环的结果是【】 A.提高循环热效率，提高热能利用率 B.提高循环热效率，降低热能利用率 C.降低循环热效率，提高热能利用率 D.降低循环热效率，降低热能利用率 11、一个橡皮气球在太阳下被照晒，气球在吸热过程中膨胀，气球内的压力正比于气球的容积，则气球内的气球进行的是【】 A.定压过程 B.多变过程 C.定温过程 D.定容过程 12、气体的容积比热是指【】 一.就是非题 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,则工质熵的变化就是一样的。() 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、流动功与技术功都就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 与B 。 2.压力为10bar 的气体通过渐缩喷管流入1bar 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)与(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,其结果只能就是()。 (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.()过程就是可逆过程。 (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_________ 2.蒸汽的干度定义为_________。 3.水蒸汽的汽化潜热在低温时较__________,在高温时较__________,在临界温度为__________。 4.理想气体的多变比热公式为_________ 5.采用Z 级冷却的压气机,其最佳压力比公式为_________ 四、名词解释(每题2分,共8分) 1.卡诺定理: 2..理想气体 3.水蒸气的汽化潜热 5.含湿量 五简答题(8分) 1、证明绝热过程方程式 2、已知房间内湿空气的d t 、wet t 温度,试用H —d 图定性的确定湿空气状态。 六.计算题(共54分) 1.质量为2kg 的某理想气体,在可逆多变过程中,压力从0、5MPa 降至0、1MPa,温度从162℃降至27℃,作出膨胀功267kJ,从外界吸收热量66、8kJ 。试求该理想气体的定 值比热容p c 与V c [kJ/(kg ·K)],并将此多变过程表示在v p -图与s T -图上(图上 先画出4个基本热力过程线)。(14分) 2.某蒸汽动力循环。汽轮机进口蒸汽参数为p1=13、5bar,t1=370℃,汽轮机出口蒸汽参数为p2=0、08bar 的干饱与蒸汽,设环境温度t0=20℃,试求:汽轮机的实际功量、理想功量、相对内效率(15分) 3.压气机产生压力为6bar,流量为20kg/s 的压缩空气,已知压气机进口状态1p =1bar,1t =20℃,如为不可逆绝热压缩,实际消耗功就是理论轴功的1、 15倍,求压气 机出口温度2t 及实际消耗功率P 。(已知:空气p c =1、004kJ/(kgK),气体常数R=0、287kJ/(kgK))。(15分) 4.一卡诺循环,已知两热源的温度t1=527℃、T2=27℃,循环吸热量Q1=2500KJ,试求:(A)循环的作功量。(B)排放给冷源的热量及冷源熵的增加。(10分) 一.就是非题(10分) 1、× 2、× 3、× 4、√ 5、√ 6、× 7、× 8、√ 9、×10、× 二.选择题(10分) 1、B 2、A3、A4、A5、C 三.填空题(10分) 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 ）。 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 全国考研专业课高分资料 中北大学 《工程热力学》 期末题 笔记：目标院校目标专业本科生笔记或者辅导班笔记 讲义：目标院校目标专业本科教学课件 期末题：目标院校目标专业本科期末测试题2-3 套 模拟题：目标院校目标专业考研专业课模拟测试题 2 套 复习题：目标院校目标专业考研专业课导师复习题 真题：目标院校目标专业历年考试真题，本项为赠送项，未公布的不送！ 中北大学工程热力学试题（A）卷（闭卷） 2013--2014 学年第一学期 学号：姓名： 一、单项选择题（本大题共 15 小题，每题只有一个正确答案，答对一题得 1 分，共15分） 1、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. 2 、某制冷机在热源T1= 300K，及冷源消耗功为 250 KJ ，此制冷机是流速减小，流量增大 T2= 250K 之间工作，其制冷量为 【】 1000 KJ， A. 可逆的 B. 不可逆的 C.不可能的 D. 可逆或不可逆的 3、系统的总储存能为【】 A. U B. U pV C. U mc2f / 2 mgz D. U pV mc2f / 2 mgz 4、熵变计算式s c p In (T2 / T1) R g In ( p2 / p1) 只适用于【】 A. 一切工质的可逆过程 B.一切工质的不可逆过程 C.理想气体的可逆过程 D.理想气体的一切过程 5、系统进行一个不可逆绝热膨胀过程后，欲使系统回复到初态，系统需要进行 一个【】过程。 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_________ 简述题 1. 写出系统处在平衡态的自由能判据。 一个处在温度和体积不变条件下的系统，处在稳定平衡态的充要条件是，对于各种可能的有限虚变动，所引起的自由能的改变均大于零。即0F ?>。 2. 写出系统处在平衡态的吉布斯函数判据。 一个处在温度和压强不变条件下的系统，处在稳定平衡态的充要条件是，对于各种可能的有限虚变动，所引起的吉布斯函数的改变均大于零。即0G ?>。 3. 写出系统处在平衡态的熵判据。 一个处在内能和体积不变条件下的系统，处在稳定平衡态的充要条件是，对于各种可能的有限虚变动，所引起的熵变均小于零。即 0S ?< 4. 熵的统计解释。 由波耳兹曼关系ln S k =Ω 可知，系统熵的大小反映出系统在该宏观状态下所具有的可能的微观状态的多少。而可能的微观状态的多少，反映出在该宏观平衡态下系统的混乱度的大小。故，熵是系统内部混乱度的量度。 5. 为什么在常温或低温下原子内部的电子对热容量没有贡献？ 不考虑能级的精细结构时，原子内的电子激发态与基态的能量差为1~10eV ，相应的特征温度为4 5 K 10~10。在常温或低温下，电子通过热运动获得如此大的能量而跃迁到激发态的概率几乎为零，平均而言电子被冻结基态，因此对热容量没有贡献。 6. 为什么在常温或低温下双原子分子的振动对热容量贡献可以忽略？ 因为双原子分子的振动特征温度3 K θ~10v ，在常温或低温下 kT < 图 1 图2 2012工程热力学Ⅰ考题（A ） 一、简答题（共30分） 1、图1中循环1-2-3-a -1和循环1-b -3-4-1都是不可逆 循环。有人判断循环1-2-3-a -1的热效率高于循环1-b -3-4-1的热效率，你是否同意他的说法，为什么？（10分） 2、有一种热机，以水蒸气为工质，循环的高温热源温度为1200 K ，低温热源温度为300 K ，循环的热效率t η。现将循环工质改成理想气体，则循环的热效率t'η与原循环热效率比较将发生什么样的变化？为什么？ （10分） 3、“水蒸气的朗肯循环中乏汽在冷凝器中凝结释放出大量热量，有人提出将汽轮机排出的乏汽直接送回锅炉可提高水蒸气循环的热效率。”请据热力学基本定律出发评估这种观点。（10分） 二、计算题（共70分） 1、一种切割工具利用从喷嘴射出的高速水流切割材料，供水压力为200kPa 、温度20℃， 喷嘴内径为0.002m 时，射出水流温度20℃，压力100kPa ，流速1000m/s ，已知在200kPa 、20℃时，3 0.001002m /kg v =，假定可近似认为水的比体积不变，求水泵功率。（10分） 2、某太阳能供暖的房屋用5×8×0.3m 的大块混凝土板作为蓄热材料，该混凝土的密度为2300kg/m 3 ，比热容0.65kJ/(kg ·K)。若混凝土板在晚上从23℃冷却到18℃（室内温度），求此过程的熵产。（10分） 3、某活塞式内燃机定容加热理想循环（图2循环1-2-3-4-1），压缩比ε =10，压缩冲程的起点状态是t 1=35℃ 、p 1=100kPa 。加热过程中气体吸热650kJ/kg 。假定比热容为定值，且c p =1.004kJ/（kg·K），κ =1.4，求：（1）循环中各点的温度、压力和循环热效率；（2）若循环压缩过程和膨胀过程均不可逆，两过程的熵产分别为0.1kJ/(kg·K)和0.12 kJ/(kg·K)，求工质 经循环后的熵变； （3） 若膨胀过程持续到5（p 5 = p 1），画出循环T-s 图，并分析循环热效率提高还是下降。（10+5+5分） 4、空气在轴流压缩机中被绝热压缩，压力比为4.2，初终态温度分别为30℃和227℃。 一、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 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、证明题热学试题(2).doc
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