工程熱力學第講題型與樣題第一頁，共三十一頁，2022年，8月28日模擬練習填空：1*20選擇：1*15簡答：3*2證明：7*1計算：8*4綜合：10*2第二頁，共三十一頁，2022年，8月28日填空題（每空1分）如果一個過程是____過程，而且過程中不存在_____，那么這個過程就是可逆過程。理想氣體的實質是實際氣體在壓力趨近于___，比容趨近于___時的極限狀態。____________是能發生氣液相轉變的最高溫度。能量的傳遞形式有三種，即___、___、_______。熱能向機械能的轉化通常總是通過工質在熱力設備中進行________、________、________、_______等一系列熱力狀態變化過程而實現的。第三頁，共三十一頁，2022年，8月28日填空題（每空1分）朗肯循環由兩個___過程和兩個___過程組成。吸收式制冷是以_______________為補償條件的。對處于化學平衡的反應系統，降低溫度，反應向___的方向進行；增加壓力，反應向_______的方向進行。若反應熱效應為-393MJ/kmol，的反應熱效應為-283MJ/kmol，則的反應熱效應為__________MJ/kmol。鍋爐是將__________轉變為___________的設備。第四頁，共三十一頁，2022年，8月28日選擇題（每題1分）1．使用溫度計測量溫度的原理可用熱力學第____定律來說明。A．零B．一C．二D．三2．在______圖中，過程曲線下的面積代表可逆過程中單位質量工質所獲得的熱量。A．p-vB．p-TC．T-sD．h-s3．以氣體為工質無法實現卡諾循環，是因為兩個______過程難以實現。A．定壓B．定溫C．定容D．定熵4．恒溫恒壓過程中，______的減少等于物系所做的最大非體積功。A．內能B．自由能C．焓D．自由焓5．用______可以表示非理想溶液與理想溶液的偏差程度。A．活度B．逸度C．活度系數D．逸度系數第五頁，共三十一頁，2022年，8月28日選擇題（每題1分）6．不可逆的絕熱過程中，工質的熵______。A．增大B．減小C．不變D．不能確定7．往復式壓氣機的理想壓氣功等于工質狀態變化過程中的______。A．容積功B．技術功C．推動功D．非體積功8．_____過程不屬于自發過程。A．熱水變冷B．燃料燃燒C．溶液混合D．氣體壓縮9．濕空氣的干球溫度一定______濕球溫度。A．大于B．小于C．不大于D．不小于10．當濕空氣單純被加熱時，其______保持不變。A．含濕量B．相對濕度C．絕對濕度D．焓第六頁，共三十一頁，2022年，8月28日選擇題（每題1分）11．______定律是化工過程吸收操作的理論依據。A．拉烏爾B．亨利C．赫斯D．阿馬伽12．從熱力學角度來看，______屬于封閉系統。A．電冰箱B．燃料電池C．加濕器D．內燃機13．理想氣體的內能僅僅是______的函數。A．比容B．壓力C．溫度D．熵14．實際氣體方程中，______方程具有堅實的理論基礎。A．范德華B．維里C．S-R-KD．P-R15．對實際過程，熱力學第二定律的表述形式不正確的是______。A．任何循環的熱效率小于1B．克勞修斯積分小于0C．熵產小于0D．孤立系統熵增第七頁，共三十一頁，2022年，8月28日簡答題1．提高蒸汽朗肯動力循環熱效率有哪些方法？2．為什么合成氨反應每隔一段時間就需要進行一次放空處理？第八頁，共三十一頁，2022年，8月28日證明題用熱力學第二定律證明熱傳導的不可逆性。第九頁，共三十一頁，2022年，8月28日計算題1有1kmol理想氣體先定溫膨脹到原來容積的2倍，再絕熱壓縮到原來的壓力，試計算過程的熵變。2組成理想溶液的兩純組分在某一溫度下的飽和蒸氣壓分別為100KPa和200KPa。求該溫度下壓力為1.6bar時該溶液的汽液平衡兩相組成。3有甲、乙兩個物體，質量均為m，比熱均為c，甲物體初溫為T1，乙物體初溫為T2，T1>T2。若在兩物體之間安排一個可逆熱機工作，直至兩物體溫度相同為止，求此過程中可逆熱機所作出的功。4汽提乙苯脫氫反應在某溫度時的化學平衡常數為Kp=0.2。若原料中乙苯和水蒸氣的比例為1:9，求常壓下該化學反應的平衡組成。第十頁，共三十一頁，2022年，8月28日綜合題1活塞把氣缸分成左右兩部分，分別以A、B計名。氣缸和活塞均由剛性理想絕熱材料制成，活塞與氣缸間無摩擦。初始狀態，活塞兩側各有1kg理想氣體(氣體常數為R，定容比熱為cV，絕熱指數為k)，壓力均為p1，溫度均為T1。現對A加熱至B中氣體壓力為p2，試計算此過程中A內氣體吸收的熱量。2某一個由等熵壓縮、等容加熱、等壓加熱、等熵膨脹、等容放熱過程組成的循環，若去掉其中某一過程（原過程先后順序不變），由剩余四個過程組成循環，指出哪些循環是可能的，哪些循環是不可能的，并將原循環以及后來組成的可能和不可能的循環表示在p-v和T-s圖上。第十一頁，共三十一頁，2022年，8月28日模擬練習參考答案第十二頁，共三十一頁，2022年，8月28日填空、選擇參考答案1準平衡、耗散效應；2零，無窮；3臨界溫度；4做功、傳熱、隨物質進出系統而帶入或帶出的物質本身所具有的能量；5吸熱，膨脹，放熱，壓縮；6定壓，絕熱；7直接利用熱能；8放熱，摩爾數減小；9-110；10燃料的化學能，水或水蒸氣的熱能。選擇：ACBDCABDDABCCBC第十三頁，共三十一頁，2022年，8月28日簡答題參考答案1．提高蒸汽朗肯動力循環熱效率有哪些方法？提高朗肯循環熱效率方法主要有：（1）改變循環參數。具體方法包括提高蒸汽初溫度、提高蒸汽初壓、降低乏汽壓力。（2）改變循環形式。引入再熱循環、回熱循環或新型動力循環（如PFBC-CC、IGCC）。2．為什么合成氨反應每隔一段時間就需要進行一次放空處理？在合成氨的原料氣中常常含有氬氣、甲烷等氣體，這些氣體雖不參加反應，但是卻增加了系統中氣體的總摩爾數，影響了平衡組成。氨合成轉化反應是一個總摩爾數減小的反應。根據平衡移動原理，氬氣、甲烷的存在使得該反應向逆向移動。因此，當氬氣和甲烷積累過多時就會影響氨的產率，所以每隔一段時間就需要進行一次放空處理。第十四頁，共三十一頁，2022年，8月28日證明題參考答案用熱力學第二定律證明熱傳導的不可逆性。答案參考p36例2-10第十五頁，共三十一頁，2022年，8月28日計算題1參考答案1有1kmol理想氣體先定溫膨脹到原來容積的2倍，再絕熱壓縮到原來的壓力，試計算過程的熵變。第十六頁，共三十一頁，2022年，8月28日計算題2參考答案2組成理想溶液的兩純組分在某一溫度下的飽和蒸氣壓分別為100KPa和200KPa。求該溫度下壓力為1.6bar時該溶液的汽液平衡兩相組成。第十七頁，共三十一頁，2022年，8月28日計算題3參考答案3有甲、乙兩個物體，質量均為m，比熱均為c，甲物體初溫為T1，乙物體初溫為T2，T1>T2。若在兩物體之間安排一個可逆熱機工作，直至兩物體溫度相同為止，求此過程中可逆熱機所作出的功。第十八頁，共三十一頁，2022年，8月28日計算題4汽提乙苯脫氫反應在某溫度時的化學平衡常數為Kp=0.2。若原料中乙苯和水蒸氣的比例為1:9，求常壓下該化學反應的平衡組成。第十九頁，共三十一頁，2022年，8月28日綜合題1參考答案1活塞把氣缸分成左右兩部分，分別以A、B計名。氣缸和活塞均由剛性理想絕熱材料制成，活塞與氣缸間無摩擦。初始狀態時，活塞兩側各有1kg理想氣體(氣體常數為R，定容比熱為cV，絕熱指數為k)，壓力均為p1，溫度均為T1。現對A加熱至B中氣體壓力為p2，試計算此過程中A內氣體吸收的熱量。第二十頁，共三十一頁，2022年，8月28日綜合題2參考答案2某一個由等熵壓縮、等容加熱、等壓加熱、等熵膨脹、等容放熱過程組成的循環，若去掉其中某一過程（原過程先后順序不變），由剩余四個過程組成循環，指出哪些循環是可能的，哪些循環是不可能的，并將原循環以及后來組成的可能和不可能的循環表示在p-v和T-s圖上。第二十一頁，共三十一頁，2022年，8月28日思考題第二十二頁，共三十一頁，2022年，8月28日思考題CH0熱能和機械能連續轉換需要滿足什么條件？CH1熱力學基本狀態參數有哪幾個?準靜態過程有什么意義？系統處于平衡狀態的充要條件。實現可逆過程的充分條件。正循環和逆循環的作用。有人說，不可逆過程是無法恢復到初始狀態的過程，這種說法對嗎？第二十三頁，共三十一頁，2022年，8月28日思考題CH2狀態量和過程量有何不同?容積功、推動功、技術功、軸功有何區別和聯系？什么條件下容積功可以表示為pdv？焓的物理意義。怎樣用坐標圖表示容積功和技術功？CH3北方冬天晾在外邊的衣服，是否經過液相？有沒有500oC的液態水？有沒有-3℃的水蒸汽？范德瓦爾方程的意義。實際氣體狀態方程有哪四類?第二十四頁，共三十一頁，2022年，8月28日思考題CH4自行車壓力通常應維持在0.25MPa左右，用手動打氣筒向輪胎充氣時用濕毛巾包在打氣筒外壁，會有什么后果？壓氣機若已實現等溫壓縮，是否還有必要進行分級壓縮，中間冷卻，為什么？CH6朗肯循環與卡諾循環有何區別?提高朗肯循環熱效率有哪些方法?簡要說明朗肯循環再熱、回熱的原理。為何要采用熱電聯供循環？常用制冷循環有哪幾種?分別說明其原理。一直敞開冰箱門能制冷整個房間嗎？第二十五頁，共三十一頁，2022年，8月28日思考題CH7定溫定壓體系相平衡判據有哪幾種？為什么冬天可用灑鹽水的方法除雪？CH8為什么合成氨反應每隔一段時間就需要進行一次放空處理？第二十六頁，共三十一頁，2022年，8月28日計算題第二十七頁，共三十一頁，2022年，8月28日計算題內容狀態計算：pTvHSUAG（理想氣體）過程計算：qw效率計算過程方向判斷典型熱力過程計算（綜合）純組分相平衡計算稀溶液計算理想溶液相平衡計算反應熱效應計算化學平衡組成計算第二十八頁，共三十一頁，2022年，8月28日計算題復習參考作業例題：eg2-1,2-6,2-10,3-2,4-1,7-1,7-2,7-4,8-1,8-3課堂練習第二十九頁，共三十一頁，2022年，8月28日考核方法1平時成績30%原則:檢查參與教學活動的情況方式:隨堂考試+課外作業2期末考試70%原則:檢查對課程內容