化工热力学复习题
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。）
5.在同一温度下，纯物质的饱和液体与饱和蒸汽的热力学能相等。（错。它们相差一个汽化热
力学能，当在临界状态时，两者相等，但此时已是汽液不分）
6.纯物质的平衡汽化过程，摩尔体积、焓、热力学能、吉氏函数的变化值均大于零。（错。只
有吉氏函数的变化是零。）
7.气体混合物的virial系数，如B，C…，是温度和组成的函数。（对。）
8.在压力趋于零的极限条件下，所有的流体将成为简单流体。(错。简单流体系指一类非极性
的球形流，如Ar等，与所处的状态无关。)
二、选择题
1.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。参考P
－V图上的亚临界等温线。)
A.饱和蒸汽
B.超临界流体
C.过热蒸汽
2.纯物质的第二virial系数B（A。virial系数表示了分子间的相互作用，仅是温度的函数。）
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.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。要表示出等
温线在临界点的拐点特征，要求关于V的立方型方程）
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
三、填空题
1.对于纯物质，一定温度下的泡点压力与露点压力相同的（相同/不同）；一定温度下的泡点
与露点，在P－T图上是重叠的(重叠／分开)，而在P-V图上是分开的(重叠／分开)，泡点的轨迹称为饱和液相线，露点的轨迹称为饱和汽相线，饱和汽、液相线与三相线所包围的区域称为汽液共存区。纯物质汽液平衡时，压力称为蒸汽压，温度称为沸点。
2.简述对应态原理在对比状态下，物质的对比性质表现出较简单的关系。
第3章均相封闭体系热力学原理及其应用
一、是否题
1.体系经过一绝热可逆过程，其熵没有变化。(对。[]rev
=
=)
Q
dS0
2.吸热过程一定使体系熵增，反之，熵增过程也是吸热的。（错。如一个吸热的循环，熵变为
零）
3.热力学基本关系式dH=TdS+VdP只适用于可逆过程。（错。不需要可逆条件，适用于只有体
积功存在的封闭体系）
4.象dU=TdS-PdV等热力学基本方程只能用于气体，而不能用于液体或固相。（错。能于任何
相态）
5.理想气体的状态方程是PV=RT，若其中的压力P用逸度f代替后就成为了真实流体状态方程。
（错。因为逸度不是这样定义的）
6.逸度与压力的单位是相同的。（对）
二、选择题
1. 对于一均匀的物质，其H 和U 的关系为（B 。因H ＝U ＋PV ）
A. H ≤U
B. H>U
C. H=U
D. 不能确定
第4章 非均相封闭体系热力学
一、是否题
1. 偏摩尔体积的定义可表示为{}{}i
i x P T i n P T i i x V n nV V ≠≠?
???
????=???? ???=,,,,?。(错。因对于一个均相敞
开系统，n 是一个变数，即(){}0,,≠??≠i
n P T i n n )
2. 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。（对。即
常数===),(,?P T f f x f f i i i is i ） 3. 理想气体混合物就是一种理想溶液。（对）
4. 对于理想溶液，所有的混合过程性质变化均为零。（错。V ，H ，U ，C P ，C V 的混合过程性
质变化等于零，对S ，G ，A 则不等于零） 5. 对于理想溶液所有的超额性质均为零。（对。因is E M M M -=） 6. 理想溶液中所有组分的活度系数为零。（错。理想溶液的活度系数为1） 7. 体系混合过程的性质变化与该体系相应的超额性质是相同的。（错。同于4） 8. 对于理想溶液的某一容量性质M ，则__
i i M M =。（错，同于4）
9. 理想气体有f=P ，而理想溶液有i i ??=?。（对。因i i i i i i is i is
i P
f Px x f Px f ??
====??） 10. 温度和压力相同的两种理想气体混合后，则温度和压力不变，总体积为原来两气体体积之
和，总热力学能为原两气体热力学能之和，总熵为原来两气体熵之和。（错。总熵不等于原
来两气体的熵之和）
11. 温度和压力相同的两种纯物质混合成理想溶液，则混合过程的温度、压力、焓、热力学能、
吉氏函数的值不变。（错。吉氏函数的值要发生变化） 12. 因为G E (或活度系数)模型是温度和组成的函数，故理论上i
γ与压力无关．（错。理论上是T ，
P ，组成的函数。只有对低压下的液体，才近似为T 和组成的函数） 13. 纯流体的汽液平衡准则为f v =f l 。（对）
14. 混合物体系达到汽液平衡时，总是有l i v i l v l i v i f f f f f f ===,,??。（错。两相中组分的逸度、
总体逸度均不一定相等）
15. 均相混合物的总性质与纯组分性质之间的关系总是有 ∑=
i
i
t M
n M 。（错。应该用偏摩尔
性质来表示）
16. 对于二元混合物体系，当在某浓度范围内组分2符合Henry 规则，则在相同的浓度范围内组
分1符合Lewis-Randall 规则。（对。）
17. 理想溶液一定符合Lewis-Randall 规则和Henry 规则。（对。）
18. 符合Lewis-Randall 规则或Henry 规则的溶液一定是理想溶液。（错，如非理想稀溶液。）
第六章 化工过程能量分析
1. 气体经过稳流绝热过程，对外作功，如忽略动能和位能变化，无摩擦损失，则此过程气体
焓值 ( ).
A. 增加 B ． 减少 C ．不变 D. 不能确定
2. 要加热50℃的水，从热力学角度，用以下哪一种热源，损失功最小（ ） A.60℃的热水 B.80℃的热水 C.100℃的饱和蒸汽， D. 120℃的过热蒸汽
3. 不可逆过程中孤立体系的（ ）
A.总熵总是增加的，有效能也是增加的。
B.总熵总是减少的，有效能也是减少的。
C.总熵是减少的， 但有效能是增加的。
D. 总熵是增加的，但有效能是减少的。
4. 一封闭体系经过一变化，体系从25℃恒温水浴吸收热量8000kJ ，体系熵增25kJ/K ，则此过
程是( )。
5. A. 可逆的 B.不可逆的 C. 不可能的
6. 在431.15K 与286.15K 之间工作的热机的最大效率是 （ ） A. 91.77% B.50.70% C. 33.63% D.39.67%
7. 体系从同一初态到同一终态，经历二个不同过程，一为可逆过程，一为不可逆过程，此二
过程环境熵变存在（ ）。
A ．（ΔS 环）可逆< （ΔS 环）不可逆 B. （ΔS 环）可逆 >（ΔS 环）不可逆 C ．（ΔS 环）可逆 = （ΔS 环）不可逆 D ．（ΔS 环）可逆= 0
8. 按第二定律，无论什么过程体系的熵变 。 9. A.≤0 B.≥0
C.=0
D.不确定
10. 在孤立体系中，因不可逆性导致作功能力损失。公式孤立S T W L ??=0（式中0T 为环境温度）
是从传热过程推出的 。
A ．仅适用传热过程 B. 也适用传质过程 C ． 也适用流动过程 D. 任何过程都行
11. 体系经不可逆循环又回到初态，则热温商的循环积分__________
A <0 Ｂ=０ C >0
12.关于做功和加热本领的描述，不正确的是（）
A压力相同，过热蒸汽的做功本领比饱和蒸汽大。
B温度相同，高压蒸汽的作功本领比低压蒸汽强。
C温度相同，高压蒸汽的加热能力比低压蒸汽强。
D放出的热相同，高温高压蒸汽的作功本领比低温低压蒸汽的大。
13.非流动过程的理想功W id等于（T.P. △V为体系温度，压力及体积变化，T0、P0为环境温度，
压力）。
A). △U B) △U-T0△S C) △U-T△S+P△V D)△U-T0△S+P0△V
14.损失功也是过程可逆与否的标志，因此有：
A) W L=T0*△S体B)W L=T0*△S环C)W L=T0*△S总
D)W L=-T0*△S总
15.体系由状态1（P1,T1）可逆变化到状态2（P2,T2），该过程用△E X的变化等于。
A)W id B)W L C)-W id D)T0△S总
16.同一热机在夏天的热机效率比在冬天的热机效率（）
A. 相同
B.低
C.高
D.不一定
17.500℃恒温热源下100KJ的热量所具有的有效能为。（T0=298K）
A.100KJ
B. 约40KJ
C. 约60KJ
D. 约20KJ
18.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
19.任何体系在一定状态下的有效能是从所处状态达到与环境相平衡的可逆过程中，对外界作
出的最大功。
A）正确B) 错误
20.有效能是系统的一种热力学性质。因此，系统某个状态的有效能的数值与环境状态无关。A）正确B) 错误
21.压力相同时，过热蒸汽的有效能较饱和蒸汽大，因此其做功的本领也较大。
A）正确B) 错误
22.温度相同时，高压蒸汽的有效能较低压时蒸汽大，所以通常用高压蒸汽作为工艺加热之用。A）正确B) 错误
23.蒸汽在透平机作可逆绝热膨胀，体系和环境总的有效能是守恒的。
A）正确B) 错误
24.根据能量守恒定律，在不消耗外部能量的前提下，功可以自发的全部转化为热，热可以完
全自发的转化为功。
A）正确B) 错误
25.热力学效率表示能量利用真实过程与可逆过程的差距，因此，热力学效率必然小于1。A）正确B) 错误
26.要对化工过程进行节能改进，就必须对理想功、损失功、热力学效率进行计算和热力学分
析
A）正确B) 错误
27.根据热力学第一定律，对某过程或系统的能量衡算，不仅能确定能量的数量利用率，而且
能全面地评价能量利用情况。
A）正确B) 错误
28.一定状态下体系的有效能是体系由该状态达到与时此过程理想功。
29.体系经过不可逆过程，则过程熵变一定大于过程的商。
30.纯物质T-S图两相区水平线段（结线）长度表示大小。
31.单位质量稳流体系能量平衡方程是。
32.稳流体系熵方程中熵产生是体系内部所引起的。
33.体系由一状态到另一状态变化过程中以_________________方式进行时的功效应，称为此过
程的理想功。
34.能量平衡是以热力学为基础，有效能平衡是以热力学
为基础。
35.能量平衡是反映系统中能量的利用情况，有效能平衡是反映系统中能量
的利用情况。
36.根据热力学的观点，体系与环境间由于_____作推动力而传递的能量称为热，热力学第一定
律的数学表达式是___________规定体系吸热为正值，放热为负值，体系得功为正值，对环境做功为负值。
37.对稳定流动体系单位质量能量的平衡方程式是_________.
38.当单位质量流体稳定流经水平、等径的阀门时，其能量平衡方程式可以简化为_________.
39.当单位质量的流体经过绝热节流膨胀（忽略功、能和位能的变化）其能量守恒方程为：
___________.
40.节流式正气量热计用于测量湿蒸汽的干度，其原理是是么？
41.卡诺定理的主要内容是是么？
42.热力学第二定律的表达式是_________
43.孤立体系的熵增表达式是__________
44.从热力学的角度分析某流体流动装置必须遵循哪三个原理？
45.什么是理想功、损失功？
46.理想功的两个基本条件是是么？
47.考察理想功的作用是什么？
48.在化工过程中，动能、位能变化不大的稳定流动过程理想功W id表达式可简化为什么？
49.稳定流动体系物流的有效能E X的基本计算式为：___________
50.在T-S图上1-2-3-4表示卡诺循环，问卡诺循环效率用面积比如何表示
T
1 2
4 3
1'2'S
51.单位质量稳定流动体系能量平衡方程是______________________________________。流
体经常通过喷嘴获得高速气体（超音速），该高速气体的速度为_______________。
计算题
参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
B A D
C C A
D D A C
D C A B C B B B A B
A B A A B
26环境基态完全平衡
27热温商
28汽化熵
?H+1/2?u2+g?Z=Q+W S
29
30不可逆性
31完全可逆
32第一定律；第二定律
33量；品质
34温差△U＝Q＋W
△H＋1/2△U2+g△z=Q+W s或△H＋△E k＋△E p＝Q＋W s
35
36△H＝Q
37△H＝0
38 采用节流原理，当湿蒸汽充分节流后变为过热蒸汽，测定过热蒸汽的温度、压力得知过热
蒸汽的焓值，从而求得湿蒸汽的干度。
39 所有工作于等温热源和等温冷源之间的热机，以可逆热机效率最大，所有工作于等温热源
和等温冷源之间的可逆热机其效率相等，与工作介质无关。 ηmax ＝1－T2/T1 40 ds ≥δQ/T 41 ds ≥0
42 质量守恒 能量守恒 熵增原理
43 理想功是指体系的状态变化是在一定的环境条件下按完全可逆的过程进行时，理论上可以
产生的最大功或者必须消耗的最小功。损失功时指给定相同的状态变化时的不可逆实际功与理想功之间的差值。 Wl=W ac -W id
44 1）体系内部一切变化可逆2）体系只与温度为T 0的环境进行可逆的热交换。 45 理想功是一个理论的极限值，用来比较实际功的标准。 46 w id = △H-T 0△S
47 E X =(H-H 0)-T 0(S-S 0)=T 0*△S-△H
48
12121234''面积面积 49 Δh + Δu 2/2 + gΔz = q+ w S ； 1、试求0.1013MPa 下298K 的水变为273K 的冰时的理想功，设环境的温度分别为298K 和248K ，过程为稳定流动过程。
水在不同状态下的焓、熵值如下表
（1）环境温度为
298K 高于冰点时
W id=?H sys －T 0?S sys=(－334.9－104.8)－298(－1.2265－0.3666) =35.04kJ/kg
说明欲使水变为冰，需外界对水作功，即必须用冰机，理论上应消耗的最小功为35.04kJ/kg （2）环境温度为248K 低于冰点时
W id=?H sys －T 0?S sys=(－334.9－104.8)－248(－1.2265－0.3666) =－44.61kJ/kg
状 态 温度/K
焓/kJ/kg
熵
H 2O(l) 298
104.8 0.3666 H 2O(s) 273
－334.9 －1.2265
2u =
说明此种情况下水变为冰是自发进行的，理论上可对外作功44.61kJ/kg
2、一换热器,用1MPa的饱和水蒸汽为加热介质,换热后冷凝为对应的饱和水,其流量为1000kg/h;被加热液体进口温度为80℃,流量为5800kg/h,c p=3.9080kJ/(kg?K),换热器的热损失为201480 kJ/h,过程为等压。试求:①被加热的液体的出口温度？②该换热器的热效率？③该换热器的损耗功？④该换热器的热力学效率?已知环境温度为298K。
状态焓h (kJ/kg) 熵s(kJ/(kg K))
饱和蒸汽h g=2778.1 s g=6.5863
饱和水h l=762.81 s l=2.1387
解：整个换热器为体系，1h计算基准
（1）被加热的液体的出口温度的计算
由题意及稳流系热力学第一定律得：?H蒸+?H液=Q损
即：m蒸(h l-h g)+m液cp(t出-t入)=Q损代入数据得：
1000(762.81-2778.1)+5800?3.9080(t出-80)= -201480 解之得：t出=160.0℃
(2) 换热器的热效率的计算
η=?H液/(-?H蒸)=……=90.0%
(3)换热器的损耗功的计算
W id蒸=?H蒸-T0?S蒸=?H蒸-T0 m蒸（s l-s g）
=……=-6.899×105 kJ/h
W id液=?H液-T0?S液
=?H液-T0 m液c p ln(T出/T入)=……=4.341×105 kJ/h
W L=-W id蒸-W id液=……=2.558×105 kJ/h
(4) 换热器的热力学效率的计算
ηT=W id液/(-W id蒸)= ……=62.92%
第七章蒸汽动力循环和制冷循环
一、选择题
1.(1分)对同一朗肯循环装置,如果提高蒸汽的压力，则其热效率( ).
A.有所提高，乏气干度下降
B. 不变，乏气干度增加
C.有所提高，乏气干度增加
D.热效率和干度都不变
2. (1分)节流效应T-P图上转化曲线是表示的轨迹。
3. A. μj=0 B. μj<0
C. μj >0
4. (1分)对同一朗肯循环装置,如果提高蒸汽的过热度，则其热效率( ). A. 有所提高，乏气干度下降 B. 不变，乏气干度增加 C. 有所提高，乏气干度增加 D. 热效率和干度都不变
5. (1分)理想的Rankine 循环工质是在汽轮机中作_____膨胀 A ） 等温 B) 等压 C ）等焓 D ）等熵
6. (1分)节流膨胀的过程是不计流体位差等速度变化，可近似看作______过程 A ） 等温 B) 等压 C ）等焓 D ）等熵
7. (1分)流体作节能膨胀时，当μJ ＞0，节流后温度 A ）升高 B ）降低 C ）不变
8. (1分)气体经过稳流绝热过程，对外作功，如忽略动能和位能变化，无摩擦损失，则此过程
气体焓值（ ）
A. 增加 B ． 减少
C ．不变 D. 不能确定
9. (1分)Rankine 循环是由锅炉、过热器、汽轮机、冷凝器和水泵组成 A ） 正确 B) 错误
10. (1分)吸收式制冷将热由低温物体向高温物体，冷凝器置于低温空间 A ） 正确 B) 错误
11. (1分)蒸汽压缩制冷中蒸发器置于高温空间，冷凝器置于低温空间 A ） 正确 B) 错误
12. (1分)单级蒸汽压缩制冷是由冷凝器、节流阀、蒸发器、过热器组成 A ） 正确 B) 错误
13. (1分)在相同的温度区间工作的制冷循环，制冷系数以卡诺循环为最大 A ） 正确 B) 错误
14. (1分)吸收式制冷采用吸收器、解吸器、溶液泵和换热器，替代蒸汽压缩制冷装置中的压缩
机构成
A ） 正确 B) 错误
15. (1分)热泵的工作目的是供热，有效的利用低品味的能量，因此热泵的工作原理循环过程不
同于制冷装置。
A ） 正确 B) 错误
16. (1分)冬天，使室温由10℃升至20℃，空调比电加热器更省电。 A ） 正确 B) 错误
17. (1分)关于制冷原理，以下说法不正确的是( ) A. 任何气体,经等熵膨胀后,温度都会下降 。
B. 只有当0>-T J μ，经节流膨胀后，气体温度才会降低。
C. 在相同初态下，等熵膨胀温度降比节流膨胀温度降大。
D. 任何气体,经节流膨胀后,温度都会下降。
18. (1分)作为朗肯循环改进的回热循环是从汽轮机（即蒸汽透平机）中抽出部分蒸汽去 A ．锅炉加热锅炉进水 B ．回热加热器加热锅炉进水 C. 冷凝器加热冷凝水 D.过热器再加热
19.(1分)某压缩制冷装置的制冷剂在原冷凝器中因冷却介质改变，比原冷凝压力下的饱和温度
低了5度，则制冷循环。
20.A. 冷量增加，功耗不变 B. 冷量不变，功耗减少
21.C. 冷量减少，功耗减小 D. 冷量增加，功耗增加
22.(1分)关于制冷循环，下列说法不正确的是（）
(A)冬天，空调的室外机是蒸发器。
(B)夏天，空调的室内机是蒸发器。
(C)冰箱里冷冻鱼肉所需的制冷量是由冷凝器吸收的热提供的。
(D)冰箱里冷冻鱼肉所需的制冷量是由蒸发器吸收的热提供的。
23.(1分)对于蒸汽动力循环要提高热效率，可采取一系列措施，以下说法不正确的是
（）
(A)同一Rankine循环动力装置，可提高蒸气过热温度和蒸汽压力
(B)同一Rankine循环动力装置，可提高乏气压力。
(C) 对Rankine循环进行改进，采用再热循环。
(D)对Rankine循环进行改进，采用回热循环。
24.(1分)吸收式制冷循环中解吸器，换热器，吸收器和泵这一系统的作用相当于另一类制冷循
环的__________
A 节流阀
B 膨胀机
C 压缩机
25.(1分)作为朗肯循环改进的回热循环是从汽轮机（即蒸汽透平机）中抽出部分蒸汽去A．锅炉加热锅炉进水 B．回热加热器加热锅炉进水
C. 冷凝器加热冷凝水
D.过热器再加热
26.(1分)相同的压力下，对外作功的绝热膨胀比节流膨胀温度降低程度______
A）大 B) 小 C）相同
27.(1分)制冷剂进入压缩机时的状态是______
A)流体 B）汽液混合状态 C）饱和蒸汽或过热蒸汽
28.(1分)评价蒸汽压缩制冷循环的技术经济指标是______
A)单位制冷量 B）制冷剂每小时循环量 C）压缩机消耗功率 D）制冷系数
29.(1分)蒸汽压缩制冷循环的性能与制冷剂的热力学性质密切相关，下列哪个条件不符合制冷
剂选择要求
A)沸点低 B）冷凝压力低 C）汽化潜热大 D）较低的临介温度
30.(1分)30.吸收式制冷是消耗_______而实现制冷的目的
A）功 B）热能 C）机械能
31.(1分)如当地冷却水温度为常年18℃，则氨制冷循环的冷凝温度应选。
A.18℃；
B.8℃；
C.28℃；
D.48℃。
32.(1分)如被冷物系要求达-15℃，则制冷循环中氨的适宜蒸发温度为。
A.-15℃；
B. -10℃；
C. -20℃；
D.-45℃。
33.(1分)蒸汽压缩制冷循环过程中，制冷剂蒸发吸收的热量一定( )制冷剂冷却
和冷凝放出的热量
A 大于B等于C小于
34.(1分)评价蒸汽动力循环的经济性指标是热效率和汽耗率，热耗率越高，汽耗率越高
A）正确 B) 错误
35.(1分)对膨胀作功过程，等熵效率的定义是不可逆绝热过程的作功量与可逆绝热过程的作功
量之比。
A）正确 B) 错误
36.(1分)p－V图只能显示所作的功，而T-S图既显示体系所吸取或释放的热量，又显示体系所
作的功，所以温熵图在蒸汽动力循环和冷冻循环广泛使用。
A）正确 B) 错误
37.(1分)提高汽轮机的进汽温度和进汽压力可以提高蒸汽动力循环效率
A）正确 B) 错误
38.(1分)气体从高压向低压作绝热膨胀时，膨胀后气体的压力温度必然降低
A）正确 B) 错误
二、计算题
参考答案
一、选择题
1. (1分)A
2. (1分)A
3. (1分)C
4. (1分)D
5. (1分)C
6. (1分)B
7. (1分)B
8. (1分)A
9. (1分)B
10. (1分)B
11. (1分)B
12. (1分)A
13. (1分)A
14. (1分)B
15. (1分)A
16. (1分)D
17. (1分)B
18. (1分)A
19. (1分)C
20. (1分)B
21. (1分)D
22. (1分)B
23. (1分)A
24. (1分)C
25. (1分)D 26. (1分)D
27. (1分)B
28. (1分)C
29. (1分)C
30. (1分)C
31. (1分)B
32. (1分)A
33. (1分)A
34. (1分)A
35. (1分)A
计算题
1．1.57MPa、484℃的过热水蒸气推动透平机作功，并在0.0687MPa下排出。此透平机既不可逆也不绝热，输出的轴功相当于可逆绝热膨胀功的85%。由于隔热不好，每kg蒸汽有7.12kJ 的热量散失于20℃的环境。此过程的理想功、损失功和热力学效率。
已知，当P1=1.57MPa、T1=484℃时，H1=3428kJ/kg、S1=7.488 kJ/(kg?K)；当P2=0.0687Mpa 时，S g=7.4854 kJ/(kg?K)；当P2=0.0687MPa、S'2=s1时，H'2=2659 kJ/kg；当P2=0.0687MPa、H2=2767.18 kJ/kg，S2=7.76 kJ/(kg?K)
解题步骤：
（1）由p1=1.57MPa、t1=484℃?h1=3428kJ/kg、s1=7.488 kJ/(kg?K)
（2）由＜s1，说明作功后乏汽进入了过热蒸气区，即图B的情况（思考，若为图A的情况，如何处理？）
（3）由p2=0.0687MPa、s'2=s1?h'2=2659 kJ/kg
（4）计算可逆绝热膨胀的轴功W s(R)=h'2－h1=2659－3428=－769 kJ/kg
（5）计算透平机实际轴功W s(ac)=η W s(R)=0.85?(－769)=－653.7 kJ/kg
（6）计算实际过程1?2的终态h2的值
h2－h1=Q+W s(ac)?h2=h1+Q+W s(ac)=3428+(－7.12)+(－653.7)=2767.18 kJ/kg
（7）确定终态点2的熵s2的值
由p2=0.0687MPa、h2=2767.18 kJ/kg?s2=7.76 kJ/(kg?K)
（8）计算过程1?2的理想功
W id=?H sys－T0?S sys=(h2－h1)－T0(s2－s1)=－740.7 kJ/kg
（9）计算过程1?2的损失功
方法1：W L=W s(ac)－W id=－653.7－(－740.7)=87 kJ/kg
方法2：W L=T0(?S sys+?S sur)、?S sys=s2－s1=7.76-7.488=0.272 kJ/(kg?K) 、
?S sur=－Q/T0=7.12/293.15=0.02429 kJ/(kg?K), W L=293.15(0.272+0.02429)=86.9
（10）计算过程1?2的热力学效率（ηT）
ηT=W s(ac)/W id=－653.7/(－740.7)=88.28%
（11）计算过程1?2的热效率（η）
η=W s(ac)/( h2－h1)=－653.7/(－661)=98.90%
2某蒸汽动力循环按朗肯循环工作,锅炉压力为4MPa,产生440℃的过热蒸汽,乏汽压力为
4kPa,蒸汽流量60吨/时，试按理想朗肯循环计算①乏汽的干度;②汽轮机的理论功率;③水在锅炉中吸收的热;④水泵的理论功率;⑤乏汽在冷凝器中放出的热;⑥循环的热效率;⑦循环的汽耗率。
点h(kJ/kg) s(kJ/(kg?K)) x
1 3307.1 6.9041
2 =s1=6.9041
3 121.46 0.4226 0
4 =s3=0.4226
5
6 2554.4 8.4746 1
v3=0.0010040m3/kg
解:体系——循环工质即水蒸汽,基准——1小时
(一)由题意作出过程示意T-s图,并由水蒸汽表查出图中对应各点的h、s值列表如下:
2点干度x的计算：
∵s2=s1=s6?x+s3(1-x)
∴x=(s2-s3)/(s6-s3)=(6.9041-0.4226)/(8.4746-0.4226)=0.8050
2点焓h2的计算：
h2=h6?x+h3?(1-x)=2554.4?0.8050+121.46?(1-0.8050)
=2079.87kJ/kg
4点的焓h4的计算：
∵w P=h4-h3=v3(p1-p2)
∴h4=v3(p1-p2)+h3=0.001004(4000-4)+121.46=125.472 kJ/kg
1．工质吸热量Q1的计算
Q1=m(h1-h4)=60?103(3307.1-125.472)=1.909?108 kJ/h
2．乏汽冷凝放热量Q2的计算
Q2=m(h3-h2)=60?103(121.46-2079.87)= -1.175?108 kJ/h
乏汽的湿度：1-x=1-0.8050=0.1950
3．汽轮机作出的理论功率(计算功率时可不必带“–”)
N Tid=m(h1-h2)/3600=60?103(3307.1-2079.87)/3600=2.0454?104 kW
4．泵功率N P=m(h4-h3)/3600=60?103(125.472-121.46)/3600=66.87 kW 5．循环的热效率η=－W N/Q1=(2.0454?104-66.87)?3600/(1.909?108)=38.45% 6．汽耗率SSC=m/N=60?103/(2.0454?104-66.87)=2.943 kg/(kW?h)
化工热力学复习题及答案 ()
《化工热力学》课程模拟考试试卷 A 开课学院：化工学院，专业：材料化学工程 考试形式： ，所需时间： 分钟 考生姓名： 学号： 班级： 任课教师： 写T ，错的写F) 1．理想气体的压缩因子1Z =，但由于分子间相互作用力的存在，实际气体的压缩因子 。 (A) 小于1 (B) 大于1 (C) 可能小于1也可能大于1 (D) 说不清楚 2．甲烷c 4.599MPa p =，处在r 0.3p =时，甲烷的压力为 。 (A) 15.33MPa (B) 2.7594 MPa ； (C) 1.3797 MPa (D) 1.1746 MPa 3．关于建立状态方程的作用，以下叙述不正确的是 。 (A) 可以解决由于实验的p -V -T 数据有限无法全面了解流体p -V -T 行为的问题。 (B) 可以解决实验的p -V -T 数据精确度不高的问题。 (C) 可以从容易获得的物性数据(p 、V 、T 、x )来推算较难测定的数据(H ，U ，S ，G )。 (D) 可以解决由于p -V -T 数据离散不便于求导和积分，无法获得数据点以外的p -V -T 的 问题。 4．对于流体混合物，下面式子错误的是 。 (A) lim i i i x M M ∞→=(B)i i i H U pV =+ (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 = 5．剩余性质R M 的概念是表示什么差别的 。 (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 6．纯物质在临界点处的状态，通常都是 。 (A) 气体状态 (B) 液体状态 (C) 固体状态 (D) 气液不分状态 7．关于化工热力学研究内容，下列说法中不正确的是( )。
化学工程与工艺专业《化工热力学》模拟考试考题A(答案)
华东理工大学20 -20 学年第 学期 《化工热力学》课程模拟考试试卷 A (答案) 开课学院：化工学院，专业：化学工程与工艺 考试形式：闭卷，所需时间： 120分钟 考生姓名： 学号： 班级： 任课教师： 1．当压力大于临界压力时，纯物质就以液态存在。 ( × ) 2．纯物质的三相点随着所处压力的不同而改变。 ( × ) 3．用一个相当精确的状态方程，就可以计算所有的均相热力学性质随着状态的变化。 ( × ) 4．气体混合物的V irial 系数，如B ，C ，…，是温度和组成的函数。 ( √ ) 5．在一定压力下，纯物质的泡点温度和露点温度是相同的，且等于沸点。( √ ) 6．对于理想溶液，所有的混合过程性质变化均为零。 ( × ) 7．在二元系统的汽液平衡中, 若组分1是轻组分，组分2是重组分，若温度一定，则系统的压力随着1x 的增大而增大。 ( × ) 8．偏摩尔焓的定义可表示为()[] [],,,,j i j i i i i T p n T p n nH H H n x ????? ?== ??? ??????。 ( × ) 9．Gibbs-Duhem 方程可以用来检验热力学实验数据的一致性。 ( √ ) 10．自然界一切实际过程总能量守恒，有效能无损失。 ( × ) 11．能量衡算法用于过程的合理用能分析与熵分析法具有相同的功能。( × ) 12．当化学反应达到平衡时，反应的Gibbs 自由焓变化值G ?等于零。 ( √ ) 二、单项选择题（共20分，每小题2分） 1．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，则物质的状态为：（ D ） (A) 饱和蒸汽； (B) 超临界流体； (C) 压缩液体； (D) 过热蒸汽 2．单元操作的经济性分析中，功耗费用和下列哪个因素有关（ C ）。 (A) 理想功； (B) 有效能； (C) 损耗功； (D) 环境温度
化工热力学试卷题库与答案
一．选择题(每题2分,共10分) 1、纯物质的第二virial 系数B ( A ) A 仅就是温度的函数 B 就是T 与P 的函数 C 就是T 与V 的函数 D 就是任何两强度性质的函数 2、T 温度下的过冷纯液体的压力P (A 。参考P －V 图上的亚临界等温线。) A. >()T P s B. <()T P s C. =()T P s 3、 二元气体混合物的摩尔分数y 1=0、3,在一定的T,P 下,8812.0?,9381.0?21==?? ,则此时混合物的逸度系数为 。(C) A 0、9097 B 0、89827 C 0、8979 D 0、9092 4、 某流体在稳流装置中经历了一个不可逆绝热过程,装置所产生的功为24kJ,则流体的熵变( A ) A 、大于零 B 、小于零 C 、等于零 D 、可正可负 5、 Henry 规则( C ) A 仅适用于溶剂组分 B 仅适用于溶质组分 C 适用于稀溶液的溶质组分 D 阶段适用于稀溶液的溶剂 二、填空题(每题2分,共10分) 1. 液态水常压下从25℃加热至50℃,其等压平均热容为75、31J/mol,则此过程的焓变为 (1882、75)J/mol 。 2. 封闭体系中的1mol 理想气体(已知ig P C ),按下列途径由T 1、P 1与V 1可逆地变化至P 2,则, 等温过程的 W =21ln P P RT -,Q =21ln P P RT ,U = 0 ,H = 0 。 3. 正丁烷的偏心因子ω＝0、193,临界压力为p c ＝3、797MPa,则在Tr ＝0、7时的蒸汽压为 ( 0、2435 )MPa 。 4. 温度为T 的热源与温度为T0的环境之间进行变温热量传递,其等于热容为Cp,则ExQ 的 计算式为(00(1)T xQ p T T E C dT T =-? )。 5. 指出下列物系的自由度数目,(1)水的三相点 0 ,(2)液体水与水蒸汽处于汽液平衡 状态 1 三、简答题:(共30分) 1. 填表(6分)
化工热力学复习题及答案
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。）
化工热力学模拟题4
模拟题四
二．填充题（每空1分，共13分）： 1．纯物质 T—S 图的拱形曲线下部为_______________ 区。 2．一定状态下体系的有效能是指体系由该状态达到与____________成完全平衡状态时，此过程的理想功。 3．纯物质 PV图临界等温线在临界点处的斜率和曲率都等于 __________。 4．溶液中组分i的活度系数的定义是γi =________________________。 5．单位质量稳定流动体系能量平衡方程_______________________________, 对流体通过换热器的过程，能量平衡方程可简化为 ______________________，对流体通过泵、压缩机等设备的过程，能量平衡方程可简化为_______________________。 6．在下表空格处填入相应的偏摩尔性质或溶液性质
三．名词解释题（每题4分，共20分）： 1．偏心因子 2．相平衡准则 3．超额性质 4．偏离函数 5. 理想溶液 四．计算题 1、（12 分）化工生产中需0.1MPa，80℃热水用于设备保温，此热水由0.2MPa，175℃水蒸汽通入0.1MPa，20℃冷水在热水槽中混合得到。请计算： （1）制备1吨热水需用多少冷水和水蒸汽？（4分） （2）此混合过程理想功和损失功各是多少（按1吨热水计）？（4分） （3）如果用0.1MPa，95℃热水代替水蒸气制备0.1MPa，80℃热水，那么损失功又是多少（按1吨热水计）？（2分） (4) 比较（2）和（3）的结果，哪一个损失功小？为什么？（2分） 设混合过程热损失可忽略，环境温度是20℃。有关数据列于下： 热水（80℃）热水（95℃）冷水（20℃）水蒸气（175℃） H （kJ/kg） 334.91 397.96 83.96 2819.7 S （kJ/（kg K）） 1.0753 1.2500 0.2966 7.3931 2、 (12分) 有一氨压缩制冷循环装置其制冷能力为100000kJ/h，氨蒸发温度是243 K, 蒸发器出口的氨饱和 蒸汽经可逆绝热压缩、冷凝到303K，过冷到298K，再经节流伐等焓膨胀后回蒸发器。问：（1）如果压缩机进、出口处氨的焓分别是1644kJ/kg和1966kJ/kg，冷凝器出口过 冷氨的焓是540kJ/kg，试求压缩机的理论功率和装置的制冷系数。（5分） （2）如果将氨的蒸发温度调整到253K，压缩过程仍为可逆绝热压缩，其余条件不 变，试问压缩机的理论功率有何变化，为什么？此时压缩机进、出口处氨的焓分别是1658kJ/kg 和1912kJ/kg。（3分） （3）在T--S图上标出（1）、（2）二循环过程。（4分）
化工热力学习题集(附答案)复习-(1)
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（ ） 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。
化工热力学习题集(附标准答案)
化工热力学习题集(附标准答案)
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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 ） 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 ） 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（ B ） 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 ） 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（ 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 ????????? =- ? ? ?????????? 10. 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 =+ 11. 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 。 12. 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。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案
化工热力学习题集(附答案)
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（ 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 ） 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 ） 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 ） 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()1s r Tr P ω==-- B. 0.8lg()1s 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。
化工热力学样题
简答题 1． 当压力趋近于零时,实际气体趋近于理想气体，根据剩余性质的定义，能否说其剩余体积趋近于零？ 不能。V Ｒ=(Ｚ-1)ＲT/p, Z 为Ｔ，p 的函数，在等温下对p →0展开得到维里方程:Z ＝１+(B/ＲＴ）＊p ＋(C-B ２)／(RT ） 2 *p ２+o(p 3) 因此当p →０时,(Z-1)/ｐ→B/R Ｔ, V R →B ２． 理想气体分别经等温可逆压缩和绝热可逆压缩后,何者焓值为高?试在压焓图上标示。 等熵。在气相区压焓图上的斜率：等温线为负值而等熵线为正值。 ln 1S p H pV ???= ????，ln 1(1)T p H pV T β???= ? ?-??，对理想气体βT=1，压焓图上等温线为竖直线。 3. 某二元体系Ａ＋B,以Lew ｉs-Ｒand ａll 规则为基准定义活度,若活度系数一为正偏差（γA >1）,一为负偏差(γB <1），是否不符合G ｉｂbs －Duhem 关系？ 可能出现，并不破坏G ｉbbs-Ｄuhem 关系。如Margules 模型参数一正一负时。 4. 常温下一密闭容器中水与其蒸气达到平衡，若向其中充入惰性气体，若保持温度不变，请问水蒸气的量会增加还是减少? 增加。判断逸度之消长。液相逸度与压力的关系,P ｏynting 因子。 ５. 说明空气中水的饱和湿度关系y=P ｓat (T)/Ｐ的成立条件。其中y 为空气中水的摩尔分数,Ｐsat 为温度T 下的饱和蒸汽压，T 和P 为环境温度、压力。 空气中的水蒸汽(Ｔ,Ｐ,y)与其凝结液相(T,P,x)中的水达到平衡，则逸度相等:??g l w w f f = 气相视作理想气体混合物:??(,,) g w w f T p y py py ?=≈ 液相视为纯水并忽略压力的影响：* **?(,)(,)sat p liq l sat sat sat w w p V f f T p T p p dp p RT ?==≈? 6． 二元体系Ａ+B 在等温等压下处于气液平衡,由１mol 液相（ｘA =０.4）和0.１mo ｌ(y A =0.7)汽相组成。若向该系统加入0．5mo ｌ的A ，保持温度压力不变,当再次达到平衡时会出现什么变化？（提示:数量与组成) 组成不变,液相量减少。 根据气液平衡的自由度可知两相组成不变。通过质量守恒可计算得到液相量减少。 （两种概念化设想可不通过计算判断: 1．设想加入xA=0.４或xA=0.7混合物时如何变化; ２. 设想液相0.4挥发为气相0.7，液相xA 会下降,这正好可以通过加入的Ａ补充;反之若气相冷
化工热力学试题
一、 单项选择题（每题3分，共30分）： 1．关于化工热力学研究特点的下列说法中不正确的是（ B ） A. 研究体系为实际状态。 B. 解释微观本质及其产生某种现象的内部原因。 C. 处理方法为以理想态为标准态加上校正。 D. 获取数据的方法为少量实验数据加半经验模型。 2．下列关于G E 关系式正确的是（ C ）。 A. G E = RT ∑X i ln X i B. G E = RT ∑X i ln a i C. G E = RT ∑X i ln γi D. G E = R ∑X i ln X i 3．下列偏摩尔自由焓表达式中，错误的为（ D ）。 A. i i G μ=- B. dT S dP V G d i i i - ---=；C. ()i j n P T i i n nG G ≠? ???????=-,, D. ()i j n nV T i i n nG G ≠? ???????=-,, 4.下述说法哪一个正确？ 某物质在临界点的性质( D ) （A ）与外界温度有关 (B) 与外界压力有关 (C) 与外界物质有关 (D) 是该物质本身的特性。 5．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。 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 B 。 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．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 i i V i i U U = D 、理想溶液的i i S S = i i G G = 8．由纯组分形成理想溶液时，其混合焓ΔH id B 。 A. >0； B. =0； C. <0 ； D. 不确定。 9．体系中物质i 的偏摩尔体积i V 的定义式为： D 。 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 10．混合物的逸度与纯组分逸度之间的关系是 C 。 A.i i f x f ∧ ∑=； B. i f f ∧ ∑=； C. ln i i i x f x f ∧ ∑=ln ； D. ln 0 ln f x f i ∑=
【化工热力学期末考试题一】
化工热力学期末考试题一 （附答案） 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” 。
化工热力学模拟题三
模拟题三 一、选择题 1、关于化工热力学用途的下列说法中不正确的是（ ） A.可以判断新工艺、新方法的可行性； B.优化工艺过程； C.预测反应的速率； D.通过热力学模型，用易测得数据推算难测数据，用少量实验数据推算大量有用数据； E.相平衡数据是分离技术及分离设备开发、设计的理论基础。 2、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（ ）。 A ．饱和蒸汽 B.饱和液体 C ．过冷液体 D.过热蒸汽 3、超临界流体是下列（ ）条件下存在的物质。 A.高于T c 和高于P c B.临界温度和临界压力下 C.低于T c 和高于P c D.高于T c 和低于P c 4、对单原子气体和甲烷，其偏心因子ω，近似等于（ ）。 A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 5、关于化工热力学研究特点的下列说法中不正确的是（ ） （A ）研究体系为实际状态。 （B ）解释微观本质及其产生某种现象的内部原因。 （C ）处理方法为以理想态为标准态加上校正。 （D ）获取数据的方法为少量实验数据加半经验模型。 （E ）应用领域是解决工厂中的能量利用和平衡问题。 6、关于化工热力学研究内容，下列说法中不正确的是（ ） A.判断新工艺的可行性。 B.化工过程能量分析。 C.反应速率预测。 D.相平衡研究 7、(1.5分)0.1Mpa ,400K 的2N 1kmol 体积约为（ ） A 3326L B 332.6L C 3.326L D 33.263 m 8、下列气体通用常数R 的数值和单位，正确的是（ ） A K kmol m Pa ???/10314.83 3 B 1.987cal/kmol K C 82.05 K atm cm /3 ? D 8.314K kmol J ?/ 9、纯物质 PV 图临界等温线在临界点处的斜率和曲率都等于（ ）。 A. -1 B. 0 C.1 D. 不能确定 10、对理想气体有（ ）。 0)/.(??T P H B )/.(=??T P H C 0)/.(=??P T H D 11、对单位质量，定组成的均相流体体系，在非流动条件下有（ ）。 A ． dH = TdS + Vdp B ．dH = SdT + Vdp C ． dH = -SdT + Vdp D. dH = -TdS -Vdp 12、对1mol 符合)/(b V RT P -=状态方程的气体， T P S )( ??应是 ） A.R/V ； B.R ； C. -R/P ； D.R/T 。 13、当压力趋于零时，1mol 气体的压力与体积乘积（PV ）趋于（ ）。 A. 零 B 无限大 C. 某一常数 D. RT 14、不经冷凝，能否将气体通过其他途径变成液体？（ ） A.能 B.不可能 C.还缺条件 15、对1molVan der Waals 气体，有（ ）。 A. (?S/?V)T =R/(v-b) B. (?S/?V)T =-R/(v-b) C. (?S/?V)T =R/(v+b) D. (?S/?V)T =P/(b-v) 16、纯物质临界点时，其对比温度T r （ ）。
化工热力学试卷题库与答案
一．选择题（每题2分，共10分） 1.纯物质的第二virial 系数B （ A ） A 仅是温度的函数 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 温度下的过冷纯液体的压力P （A 。参考P －V 图上的亚临界等温线。） A. >()T P s B. <()T P s C. =()T P s 3. 二元气体混合物的摩尔分数y 1=，在一定的T ，P 下，8812.0?,9381.0?21==?? ，则此时混合物的逸度系数为 。（C ） A B C D 4. 某流体在稳流装置中经历了一个不可逆绝热过程，装置所产生的功为24kJ ，则流体的熵变（ A ） A.大于零 B.小于零 C.等于零 D.可正可负 5. Henry 规则（ C ） A 仅适用于溶剂组分 B 仅适用于溶质组分 C 适用于稀溶液的溶质组分 D 阶段适用于稀溶液的溶剂 二、填空题（每题2分，共10分） 1. 液态水常压下从25℃加热至50℃，其等压平均热容为mol,则此过程的焓变为（）J/mol 。 2. 封闭体系中的1mol 理想气体(已知ig P C )，按下列途径由T 1、P 1和V 1可逆地变化至P 2， 则，等温过程的 W =21ln P P RT -，Q =2 1 ln P P RT ，U = 0 ，H = 0 。 3. 正丁烷的偏心因子ω＝，临界压力为p c ＝，则在Tr ＝时的蒸汽压为（ ）MPa 。 4. 温度为T 的热源与温度为T0的环境之间进行变温热量传递，其等于热容为Cp ，则ExQ 的计算式为( (1)T xQ p T T E C dT T =- ? ）。 5. 指出下列物系的自由度数目，(1)水的三相点 0 ，(2)液体水与水蒸汽处于汽液平衡 状态 1
化工热力学期末考试A卷及答案
化工热力学期末试题（A）卷 2007~2008年使用班级化学工程与工艺专业05级 班级学号姓名成绩 一．选择 1．纯物质在临界点处的状态，通常都是 D 。 A．气体状态 B．液体状态 C．固体状态D．气液不分状态 2．关于建立状态方程的作用，以下叙述不正确的是 B 。 A. 可以解决由于实验的P-V-T数据有限无法全面了解流体P-V-T 行 为的问题。 B．可以解决实验的P-V-T数据精确度不高的问题。 C．可以从容易获得的物性数据（P、V、T、x）来推算较难测定的数据（ H，U，S，G ） D．可以解决由于P-V-T数据离散不便于求导和积分，无法获得数据点以外的P-V-T的问题。 3．虚拟临界常数法是将混合物看成一个虚拟的纯物质，从而将纯物质对比态原理的计算方法用到混合物上。. A 。 A．正确 B．错误 4．甲烷P c=,处在P r=时，甲烷的压力为 B 。 A．B． MPa； C． MPa
5．理想气体的压缩因子Z=1，但由于分子间相互作用力的存在，实际气体 的压缩因子 C 。 A ． 小于1 B ．大于1 C ．可能小于1也可能大于1 6．对于极性物质，用 C 状态方程计算误差比较小，所以在工业上 得到广泛应用。 A ．vdW 方程，SRK ； B ．RK ，PR C ．PR ，SRK D ．SRK ，维里方程 7．正丁烷的偏心因子ω=，临界压力P c = 则在T r =时的蒸汽压为 2435.0101==--ωc s P P MPa 。 A 。 A ．正确 B ．错误 8．剩余性质M R 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 9．对单位质量，定组成的均相流体体系，在非流动条件下有 A 。 A ．dH = TdS + Vdp B ．dH = SdT + Vdp C ．dH = -SdT + Vdp D ．dH = -TdS -Vdp 10．对1mol 符合Van der Waals 状态方程的气体，有 A 。 A ．(S/V)T =R/(v-b ) B ．(S/V)T =-R/(v-b) C ．(S/V)T =R/(v+b) D ．(S/V)T =P/(b-v) 11．吉氏函数变化与P-V-T 关系为()P RT G P T G x ig ln ,=-，则x G 的状态应该为
化工热力学期中考试试卷答案
一、 单项选择题（每题1分，共30分）： 1．关于化工热力学研究特点的下列说法中不正确的是（ ） A. 研究体系为实际状态。 B. 解释微观本质及其产生某种现象的内部原因。 C. 处理方法为以理想态为标准态加上校正。 D. 获取数据的方法为少量实验数据加半经验模型。 E. 应用领域是解决工厂中的能量利用和平衡问题。 2．Pitzer 提出的由偏心因子ω计算第二维里系数的普遍化关系式是（ ）。 A ．B = B 0ωB 1 B ．B = B 0 ω + B 1 C ．BP C /（RT C ）= B 0 +ωB 1 D ．B = B 0 + ωB 1 3．下列关于G E 关系式正确的是（ ）。 A. G E = RT ∑X i ln X i B. G E = RT ∑X i ln a i C. G E = RT ∑X i ln γi D. G E = R ∑X i ln X i 4．下列偏摩尔自由焓表达式中，错误的为（ ）。 A. i i G μ=- B. dT S dP V G d i i i - ---=；C. ()i j n P T i i n nG G ≠? ???????=-,, D. ()i j n nV T i i n nG G ≠? ???????=-,, 5.下述说法哪一个正确？ 某物质在临界点的性质( ) （A ）与外界温度有关 (B) 与外界压力有关 (C) 与外界物质有关 (D) 是该物质本身的特性。 6．泡点的轨迹称为（ ），露点的轨迹称为（ ），饱和汽、液相线与三相线所包围的区域称为（ ）。 A. 饱和汽相线，饱和液相线，汽液共存区 B.汽液共存线，饱和汽相线，饱和液相区 C. 饱和液相线，饱和汽相线，汽液共存区 7．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。 8．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 9．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
化工热力学模拟试题(1)及参考答案解析
第二篇模拟试题与参考答案
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ω是由蒸气压定义的，因此ω具有压力的单位。 ( ) 二（共16分） 简答题（每小题8分） 1 Virial 方程()2 11''==+++??????pV Z B p C p RT ()212= =+++??????pV B C Z RT V V 如何证明： B B RT '= 22C B C (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3-141cm g ?，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： 三（15分） 用泵以756kg h ?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-131650kJ h ?的热量加到水中，整个系统散热速度为-126375kJ h ?，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-125200kg h ?，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：-1H 29452J g .=?，-1-1 S 71271J g K .=??；15kPa 压力下的乏气热力学性质为： 21kg cm -?、27℃压缩到268kg cm -?，并经级间冷却到27℃，设压缩实际功率1224kcal kg -?， 求级间冷却器应移走的热量，压缩过程的理想功、损耗功与热力学效率，设环境温度为27℃。已知甲烷的焓和熵数据如下：
(完整版)天津大学化工热力学期末试卷(答案)
本科生期末考试试卷统一格式（16开）： 20 ～20 学年第 学期期末考试试卷 《化工热力学 》（A 或B 卷 共 页） （考试时间：20 年 月 日） 学院 专业 班 年级 学号 姓名 一、 简答题（共8题，共40分，每题5分） 1. 写出封闭系统和稳定流动系统的热力学第一定律。 答：封闭系统的热力学第一定律：W Q U +=? 稳流系统的热力学第一定律：s W Q Z g u H +=?+?+?22 1 2. 写出维里方程中维里系数B 、C 的物理意义，并写出舍项维里方程的 混合规则。 答：第二维里系数B 代表两分子间的相互作用，第三维里系数C 代表三分子间相互作用，B 和C 的数值都仅仅与温度T 有关；舍项维里方程的混合规则为：∑∑===n i n j ij j i M B y y B 11，() 1 ij ij ij cij cij ij B B p RT B ω+= ，6.10 422.0083.0pr ij T B - =，2 .41 172.0139.0pr ij T B -=，cij pr T T T =，()()5 .01cj ci ij cij T T k T ?-=，cij cij cij cij V RT Z p = ，()[]3 3 1315.0Cj ci cij V V V +=，
()cj ci cij Z Z Z +=5.0，()j i ij ωωω+=5.0 3. 写出混合物中i 组元逸度和逸度系数的定义式。 答：逸度定义：()i i i f RTd y p T d ?ln ,,=μ （T 恒定） 1?lim 0=??? ? ??→i i p py f 逸度系数的定义：i i i py f ??=φ 4. 请写出剩余性质及超额性质的定义及定义式。 答：剩余性质：是指同温同压下的理想气体与真实流体的摩尔广度性质之差，即：()()p T M p T M M id ,,-='?；超额性质：是指真实混合物与同温同压和相同组成的理想混合物的摩尔广度性质之差，即： id m m M M -=E M 5. 为什么K 值法可以用于烃类混合物的汽液平衡计算？ 答：烃类混合物可以近似看作是理想混合物，于是在汽液平衡基本表达 式中的1=i γ，i v i φφ=?，在压力不高的情况下，Ponding 因子近似为1，于是，汽液平衡表达式化简为：v i s i s i i i id i p p x y K φφ==。由该式可以看出，K 值仅仅与温度和压力有关，而与组成无关，因此，可以永K 值法计算烃类系统的汽液平衡。 6. 汽相和液相均用逸度系数计算的困难是什么？ 答：根据逸度系数的计算方程，需要选择一个同时适用于汽相和液相的状态方程，且计算精度相当。这种方程的形式复杂，参数较多，计算比较困难。