研究生物理化学试题精选50道
1. 设地球大气的压力（高度的函数）和温度的关系服从理想气体绝热公式：
求：（1）大气的高度为多少？
（2）压力和温度随大气高度变化的规律。 （3）大气理论顶端温度为多少？
（设海平面上t=10℃,空气分子量M=28.8kg/mol,空气绝热指数K=1.4，定压比热Cp=3.5R）
(15分，同济研究生试题，1997) 2. 一个抽气泵联于一个需降压的容器上，容器容积为2.4m3,抽气的容积流量为
0.112m3/min,并保持不变，如容器内气温不变，试确定：
（1）容器内气压自2.86bar降至1bar所需时间。
（2）容器内气体与周围环境的换热量及其方向（气体为理想气体）
（1996，北航研究生试题，18分） 3. 如题图所示，若压缩过程1—2为可逆绝热过程时，问该过程是吸热还是放热过程？它
与不可逆绝热过程1—2有何区别？两者中哪个过程耗功量大，大多少？ （1996，北航研究生试题，16分）
4. 某热机工作于高温热源T1及低温热源T2之间，循环为1-2-3-4-1，其中1-2为等温吸热，
2-3为绝热膨胀，3-4为等温吸热，4-1为定容吸热。求：（1）画出循环的P-V及T-S图（2）写出循环热效率的计算式。（1996，北航研究生试题，17分）
5. 5kg水与温度To=295K的大气处于热平衡，若利用可逆热泵使水冷却到280K，求热泵
需消耗的最小功量（水的比热4.1868kJ/kg·K）。
(1996，北航研究生试题，16分)
6. 一股1atm,20℃质量为1kg的空气流与另一股9atm,20℃质量为1kg的空气流进行可逆绝
热混合，问：（1）混合过程气流有无熵的变化？（2）求出混合后空气流的压力。
（1996，北航研究生试题，24分）
7. 压力为4×10Pa，温度为25℃的空气不断通过阀门充入初始为真空态的储气罐，直到
罐内压力达到4×10Pa时，关闭阀门。若过程为绝热，空气为理想气体，环境温度为20℃，Cp=1.0035 kJ/kg·K。求：（1）过程终了时罐内气温。（2）进入储气罐每公斤空气的熵变是多少？(1996,北航研究生试题，24分)
8. 某理想气体在汽缸内可逆绝热膨胀，当容积增至原容积的一倍时，温度由40℃降至
-40℃，膨胀过程中气体做功60 kJ/kg。若比热为定值，试求Cp与Cv值。 （1996，北航研究生试题，24分）
9. 家用压力锅上设有安全阀，确保锅内压力不超过99kPa。烧煮前锅内加入足量的水，锅
内压力达到规定烧熟压力（表压力99kPa）后供热减小，仅维持饱和条件，补充蒸汽拽
55出安全阀之需，假设锅内刚好达预定压力时内含0.25㎏水及蒸汽混合物，锅的容积为0.004m3，若pb=101kPa求：（1）到达预定压力时液态水及蒸汽的质量。（2）若烧煮过程为20分钟，最终液体水的质量为初态时总质量的1/2，求最大允许传热率（假定烧煮过程中该传热率为常数，且无散热） 注
3时,v??0.0010608m/kg,v???0.88592mkJ/kg,h??504.7kJ/kg,h???2706.9kJ/kg,
3K,s???7.1286kJ/kg·K u??504.5kJ/kg,u???2529.7kJ/kg,s??1.5301kJ/kg·
（1994，上海交大研究生试题，16分）
10．试推导湿空气中水蒸气质量成分gH20=d/（1+d），其中d为含湿量。
（1994，上海交大研究生试题，4分）
11． 若湿空气的压力p=1atm，温度t=30℃，其相对湿度??45%。试计算此湿空气中水蒸汽汽的质量成分gH2O已知： 注：
温度（℃） 10 20 30 40 50 饱和压力（kPa） 1.228 2.339 4.246 7.375 12.350
（1994，上海交大研究生试题，4分） 12． 如图所示，一空气制冷装置，按理想循环进行工作，空气进入膨胀机时t3=27℃，p2=4bar，绝热膨胀至p4=1bar，然后经冷室吸热后温度为t1=-7℃，已知制冷量为12000kJ/h。试计算该制冷循环。
（1996，北航研究生试题，24分）
13． 容器的容积为0.5m，其中原储有温度为35℃，压力为1.2×10Pa，相对湿度?=0.85的湿空气。现向容器内再充入温度为35℃，压力为3×10Pa的干空气，直至容器内总压力达到3×10Pa为止。整个充气过程中始终维持容器内的湿空气为35℃不变。 求：（1）充入干空气质量
（2）过程中与外界交换的热量
已知：35℃时：ps=0.056217×10Pa
（1991，上海交大，10分）
14．1.5㎏，150℃，1×10Pa的水蒸气在一可逆过程中进行等温压缩，直到最终成为饱和
555535液体。试求过程中与外界交换的功量与热量。t=150℃, p
3s=4.7597×10
55Pa：
K；t=150℃，p=1×10Pa的过热v?=0.0010908mkJ/kg，h?=632.2kJ/kg，s?=1.8416kJ/kg·蒸气有：v=1.937mkJ/kg，h=2776.4 kJ/kg，s=7.6143kJ/kg·K
（1991，上海交大，7分）
15． 某风动工具用压力p=33×105Pa的常温压缩空气驱动。今将压力p1=0.981×105Pa，温度t1=20℃的空气进入压气机气缸内，按多变过程压缩至原有容积的1/15，再经定压冷却至20℃后供驱动风动工具之用。试求：（1）压气机内多变压缩过程中的多变指数（2）风动
工具每消耗1压缩空气，压气机所付出的功（3）讨论降低压气机耗功的途径。
（1991，上海交大，15分）
16．某理想气体经历过程a—b如图所示（1）试判断比容va及vb哪个大？为什么？（2）把过程中气体与外界交换的热量及功量表示在T-S图上。
（1991，上海交大，10分）
17．图示循环为迈耶循环（1）写出迈耶循环各过程中系统与外界交换的功量与热量（2）利用此循环证明理想气体的迈耶关系式。
（1991，上海交大，8分）
18．是非题
（1） 实际气体的压缩因子永远大于1。 ( ) （2） 实际气体的绝热节流前后也可能出现温度不变的情况。 ( ) （3） 渐缩喷管在任何压力条件下，缩小其出口面积都不影响出口处的状态参数。
( ) （4） 只有当比热为定值时，理想气体的定压比热和定容比热之间才存在下列关系：
cp－cv=R ( )
3（5） 空气压缩式制冷循环装置里不能用节流阀代替膨胀机。 ( ) （6） 刚性容器内湿空气温度保持不变时，若充入少量干空气，则容器内湿空气的含
湿量d和相对湿度均减小。 ( )
（1996，上海交大，每题1分）
19． 某储气筒内装有压缩空气，试问储气筒内压力最低为多少时，才能使在放气阀打开时，阀门附近出现结水现象。设当时当地大气压po=0.098MPa大气温度to=25℃。
（1994，同济，10分）
20． 某刚性容器内储有700㎏的空气，其初始压力p1=0.103MPa，t1=5℃，为了使其温度
升高到27℃，设空气为理想气体，比热为定值，试求：
（1） 需加入多少热量？
（2） 若这些热量由T2=400K的热源传给容器，则容器内空气与热源熵增为多少？ （3） 若状态变化只是从一个功源吸收能量实现，则空气与功源的熵增又为多少？
(1994，同济，12分)
21 某一北方城市，将0.15MPa，干度为0.8的蒸汽与取自外界-20℃，?=0.9的空气混合调配成25℃相对湿度为50%的空气送入客房。试求每kg空气所需加入之蒸汽量。设当地大气压力为98.1kpa已知：t=-20℃，ps=0.103kpa；t=25℃ ,ps=3.167kpa;p=0.15Mpa,h’=467.17kj/kg, h’’=2693.35kj/kg。
（1995，同济，12分）
22． 选择正确答案，将题号和字母写在答题纸上（20分）
（1） 根据第六届国际水蒸气会议规定：
（A） 三相点水的内能和熵为零 （B） 三相点液态水的内能和熵为零 （C） 三相点水的内能和焓为零 （D） 三相点液态水的内能和焓为零
（2） 绝热过程方程式pv=const适用于
（A） （B） （C） （D）
理想气体绝热过程 理想气体可逆绝热过程
理想气体定比热可逆绝热过程 任意工质可逆绝热过程
k（3） 工质经历可逆绝热过程后，其熵变?S1?2： （A） 大于零 （B） 等于零 （C） 小于零 （D） 不确定
（4） 经不等温传热后：
（A） 热量的可用能和废热均减小 （B） 热量的可用能减小，废热增大 （C） 热量的可用能不变，废热增大 （D） 热量的可用能不变，废热减小 （5） 工质绝热节流后
（A） 焓不变，压力下降，温度下降，熵增大 （B） 焓不变，压力下降，温度不变，熵不变 （C） 焓不变，压力下降，温度不变，熵增大 （D） 焓不变，压力不变，温度不变，熵增大 （6） 湿饱和蒸汽定容加热，其干度x的变化为：
（A）x2>x1 (B) x2 （7） 理想气体在多变过程中放热且温度升高，多变指数n为： （A）0 音速a2之间有： (A) c2>a2 (B) c2=a2 (C) c2 （9） 相对湿度?<1的湿空气，按定相对湿度过程吸热，湿空气的总压力p保持不 变时，其含湿量d变化为： (A) d2>d1 (B) d2 23． 一绝热活塞气缸装置，用一个绝热阀门与稳定流动的恒压6bar，恒温100℃的空气管道相接，开始气缸的容积为0.01m，缸内空气温度为40℃，压力为1bar，并与大气的压力 po=1bar相等，然后打开绝热阀门向气缸充气，如果缸内压力保持不变，问当气缸容积达到 30.02m时的平衡温度为多少？又有多少空气通过阀门流入了气缸？（空气视为理想气体， cp=1.01kJ/kg·K） 3 （1998，中国科学技术大学，15分） 24．一装有阀门的刚性容器内盛有某理想气体，其压力p1（稍高于大气压力po），温度等于大气温度To，然后打开阀门绝热放气，当容器内气体压力降至大气压力po时，关上阀门，经一段时间后，容器内气体与大气恢复到热平衡，此时气体压力为p2，如测得po，p1，p2等参数，如何确定此理想气体的比热比K？写出每一个热力过程计算步骤，得出K的结果表达式。 （1998，中国科学技术大学，15分） 25． 有限质量三个材质完全相同的物体，它们的比热容为常数，它们的温度分别为300K，300K，100K如无外来的功和热，试由你在三个物体之间组成热机和制冷机运行。试问：直到热机停止运行时，其中一个物体所能达到的最高温度是多少？并画出热机和制冷机运行方向图。 （1998，中国科学技术大学，15分） 26． 设热源温度TH=1300K，冷源温度等于环境温度To=288K，热机的工质吸热平均温度