第二篇 模拟试题与参考答案 119 化工热力学模拟试题(1)及参考答案
一（共18分） 判断题（每题3分）
1 纯物质的饱和液体的摩尔体积随着温度升高而增大，饱和蒸气的摩尔体积随着温度的升高而减小。 ( )
2 若某系统在相同的始态和终态间，分别进行可逆与不可逆过程，则S不可逆>S可逆。 ( )
3 由三种不反应的化学物质组成的三相pVT系统，达平衡时，仅一个自由度。 ( )
4 热量总是由TdS给出。 ( )
5 不可逆过程孤立系统的熵是增加的，但过程的有效能是减少的。 ( )
6 物质的偏心因子是由蒸气压定义的，因此具有压力的单位。 ( )
二（共16分） 简答题（每小题8分）
1 Virial方程211pVZBpCpRT
212pVBCZRTVV
如何证明： BBRT 22CBC(RT)
2 水蒸气和液态水的混合物在505K下呈平衡态存在，如果已知该混合物的比容为3-141cmg，根据蒸气表的数据计算混合物的焓和熵。已知在该温度下的饱和水蒸气性质为：
比容/3-1cmg 焓/-1Jg 熵/-1-1JgK
饱和水 饱和蒸气 饱和水 饱和蒸气 饱和水 饱和蒸气
1.2129 69.22 999.56 2803.96 2.6282 6.2004
三（15分） 用泵以1756kgh的速度把水从45m深的井底打到离地10m高的开口储槽中，冬天为了防冻，在运送过程中用一加热器，将-131650kJh的热量加到水中，整个系统散热速度为-126375kJh，假设井水为2℃，那么水进入水槽时，温度上升还是下降？其值若干？假设动能变化可忽略，泵的功率为2马力，其效率为55％（1马力＝735W）（视为稳流系统）。
四（20分） 一个Rankine循环蒸气动力装置的锅炉，供给2000kPa，400℃的过热蒸气透平，其流量-125200kgh，乏气在15kPa压力下排至冷凝器，假定透平是绝热可逆操作的，冷凝器出口为饱和液体，循环水泵将水打回锅炉也是绝热可逆，求：（1）透平所做的功？（2）水泵所做的功？（3）每千克蒸气从锅炉获得的热量？已知2000kPa，400℃过热蒸气的热力学性质为：-1H29452Jg.，-1-1S71271JgK.；15kPa压力下的乏气热力学性质为：
⼯程热⼒学（第五版）课后习题答案（全章节）2
⼯程热⼒学(第五版)习题答案
⼯程热⼒学（第五版）廉乐明 谭⽻⾮等编 中国建筑⼯业出版社
第⼆章 ⽓体的热⼒性质2-2.已知
2N 的M ＝28，求（1）2N 的⽓体常数；（2）标准状态下2N 的⽐容和密度；（3）
MPa p 1.0=，
500=t ℃时的摩尔容积Mv 。
解：（1）2N 的⽓体常数
288314
0==
M R R ＝296.9)/(K kg J ?
（2）标准状态下2N 的⽐容和密度
101325
273
9.296?==
p RT v ＝0.8
kg m /3
v 1
=
ρ＝1.253
/m kg
（3）MPa p 1.0=，500=t ℃时的摩尔容积Mv
Mv ＝p
T R 0＝64.27kmol m
/3
2-3．把CO2压送到容积3m3的储⽓罐⾥，起始表压⼒
30
1=g p kPa ，终了表压⼒
3
.02=g p Mpa ，温
度由t1＝45℃增加到t2＝70℃。试求被压⼊的CO2的质量。当地⼤⽓压B ＝101.325 kPa 。 解：热⼒系：储⽓罐。 应⽤理想⽓体状态⽅程。 压送前储⽓罐中CO2的质量1111RT v p m =
压送后储⽓罐中CO2的质量2222RT v p m =
根据题意
容积体积不变；R ＝188.9B
p p g +=11 （1） B
p p g +=22
（2） 27311+=t T （3） 27322+=t T
（4）
压⼊的CO2的质量)1122(21T p T p R v m m m -=
-=
（5）
将（1）、(2)、(3)、(4)代⼊（5）式得 m=12.02kg2-5当外界为标准状态时，⼀⿎风机每⼩时可送300 m3的空⽓，如外界的温度增⾼到27℃，⼤⽓压降低到99.3kPa ，⽽⿎风机每⼩时的送风量仍为300 m3，问⿎风机送风量的质量改变多少？ 解：同上题1000)273325
.1013003.99(287300)1122(21?-=-=
-=T p T p R v m m m ＝41.97kg
化学热力学高升专答案
第一次作业
第1题 水处于饱和蒸气状态，其自由度为
您的答案：A
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：
第2题 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。
您的答案：A
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：
第3题 经历一个不可逆循环过程，体系工质的熵
您的答案：C
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：
第4题 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
您的答案：B
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：
第5题 可以通过测量直接得到数值的状态参数是
您的答案：C
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：
第6题 处于平衡的气体的摩尔体积vg和液体的摩尔体积vL的关系为
您的答案：A
题目分数：0.5 此题得分：0.5
批注：
第7题 随着温度的增加，处于平衡的气体的摩尔体积vg和液体的摩尔体积vL的变化规律为
您的答案：A
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：
第8题 处于临界点的平衡的气体和液体
您的答案：B
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：
第9题 超临界流体是下列条件下存在的物质
您的答案：A
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：
第10题 对应态原理认为，在相同的对比态下，所有物质表现出相同的性质。即
您的答案：D
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：
第11题 关于建立状态方程的作用，以下叙述不正确的是
您的答案：C
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：
第12题 纯流体在一定温度下，如压力低于该温度下的饱和蒸汽压，则此物质的状态为
您的答案：D
题目分数：0.5 此题得分：0.5
批注：
第13题 利用麦克斯韦关系式，其目的是将难测的（ ）与易测的（ ）联系起来。
您的答案：C
题目分数：0.5
此题得分：0.5
工程热力学 高等教育出版社 沈维道主编 思考题答案
- 1 - 第一章基本概念与定义
1．答：不一定。稳定流动开口系统内质量也可以保持恒定
2．答：这种说法是不对的。工质在越过边界时，其热力学能也越过了边界。但热力学能不是热量，只要系统和外界没有热量地交换就是绝热系。
3．答：只有在没有外界影响的条件下，工质的状态不随时间变化，这种状态称之为平衡状态。稳定状态只要其工质的状态不随时间变化，就称之为稳定状态，不考虑是否在外界的影响下，这是他们的本质区别。平衡状态并非稳定状态之必要条件。物系内部各处的性质均匀一致的状态为均匀状态。平衡状态不一定为均匀状态，均匀并非系统处于平衡状态之必要条件。
4．答：压力表的读数可能会改变，根据压力仪表所处的环境压力的改变而改变。当地大气压不一定是环境大气压。环境大气压是指压力仪表所处的环境的压力。
5．答：温度计随物体的冷热程度不同有显著的变化。
6．答：任何一种经验温标不能作为度量温度的标准。由于经验温标依赖于测温物质的性质，当选用不同测温物质的温度计、采用不同的物理量作为温度的标志来测量温度时，除选定为基准点的温度，其他温度的测定值可能有微小的差异。
7．答：系统内部各部分之间的传热和位移或系统与外界之间的热量的交换与功的交换都是促使系统状态变化的原因。
8．答：（1）第一种情况如图1-1（a）,不作功（2）第二种情况如图1-1（b）,作功（3）第一种情况为不可逆过程不可以在p-v图上表示出来，第二种情况为可逆过程可以在p-v图上表示出来。
9．答：经历一个不可逆过程后系统可以恢复为原来状态。系统和外界整个系统不能恢复原来状态。
10．答：系统经历一可逆正向循环及其逆向可逆循环后，系统恢复到原来状态，外界没有变化；若存在不可逆因素，系统恢复到原状态，外界产生变化。
11．答：不一定。主要看输出功的主要作用是什么，排斥大气功是否有用。
