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？（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
11
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）
模拟题五
一、 选择题
1、水处于饱和蒸气状态，其自由度为 ，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。
A、 0 B、 1 C、 2 D. 3 2、经历一个不可逆循环过程，体系工质的熵 。
A、增大 B、减小 C、不变 D、可能增大，也可能减小 3、体系中物质i的偏摩尔体积Vi的定义式为： 。 A、 Vi?[?V总?V总?Vi?Vi B、 C、 D、 V?[]V?[]V?[]T,p,nj?i ]T,v,nj?iiT,v,nj?iiT,p,nj?ii?ni?ni?ni?ni12
4、朗肯循环中为提高汽轮机出口乏气的干度，可以 。
A、提高初压 B、提高初温 C、降低排汽压力 D、采用回热 5、流体（T1、P1）经节流膨胀后，流体的温度必 。
A、不变 B、 下降 C、 增加 D、 前三者都可能。
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 。
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、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
8、有一机械能大小为1000KJ，另有一恒温热源其热量大小为1000KJ，则恒温热源的热火用 机械能的火用。 A、大于 B、小于 C、等于 D、不能确定 9、冬天要给-10℃房间供热取暖，消耗500Ｗ的功率给房间供热，采用可逆热泵循环、电热器两种供热方式，哪种供热方式的供热量多？
A．前者 B. 两者相等 C.后者 D.没法比较。 10、高压氮气从同一始态出发，分别经历两个不同的膨胀过程达相同的终态。其中已知一个可逆过程的工质熵变为20KJ/
（kg.K），另一个不可逆过程的工质熵变 KJ/（kg.K）。 A、大于20 B、小于20 C、等于20 D、不能确定。
RTaP??0.5??bT?(??b)，a、b为的常数， 11、某真实气体符合状态方程
则当该气体进行绝热膨胀时，膨胀后气体的温度 。
A、升高 B、降低 C、不变 D、不能确定 12、对于流体混合物，下面式子错误的是 。
M? A、i Hi?Ui?PVi C、?limMi B、理想溶液的Vi?Vi Ui?Ui D、理想溶液的Si?Si Gi?Gi
x?0i二、填空题
偏摩尔性质(Mi) ln ?i 溶液性质(M) ln ? 2、计算逸度系数的公式ln?i?（作出是非判断）
1RT?P0(Vi?RT)dP 仅适用于气体组份，而不能用于液相或固相组份。则该论述是 P3、某气体温度为150℃，其临界温度为126.20K，给气体加的压力P足够大，则气体 被液化。（ “能/不能”） ?i??i。 （作出是非判断） 4、理想气体有f = P，而理想溶液有 ?5、 在热力循环中，如果工质不向冷源放热，则该循环的热效率是可以达到100% 。则该论述是 （作出是非判断） 6、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。 则该论述是 （是非判断）
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7、氮气在封闭的气缸内经历不可逆过程，内能减少20kJ，对外作功10kJ，则此过程中工质与外界交换热量Q = kJ。 8、汽液相平衡的计算方法有 和 两种方法，前者适用于低中压体系，后者适用于高压体系。 9、给冷流体T2加热至预定的工艺温度，采用换热器进行间接传热，当热流体温度T1减小，即传热温差（T1-T2）减小，
则流体有效能的损失 。（作出“减小/增大/不变/与传热温差无关”的判断）
10、封闭体系中的1mol理想气体，由 p 1 =10 bar 、v 1 =0.4m 3 可逆定温膨胀到 v 2 =0. 8m 3，则 ?S = KJ/（mol..K）。 11、当过程不可逆时, 孤立系统的△S总 0, 工质的△S产生 0。
12、在门窗紧闭房间有一台电冰箱正在运行，若敞开冰箱大门就有一股凉气扑面， 使人感到凉爽。通过敞开冰箱大门,则房间的温度将会 。（填入“不变”或“下降”或“升高” ） 三、分析说明题
在热功转化的实际热机循环中，将5Mpa、40℃水在锅炉中定压加热到400℃的过热蒸汽。
（1） 计算其过程的焓变。工程中常采用水的热力学图或表来查询过程始态和终态的焓值进行计算。现技术员小
张使用不同来源的水蒸汽表或图（均是正式的权威出版物，数据可靠）查到同一状态点的焓值h值竟相差较大，为什么？工程中使用热力学性质图、表来求解热力学过程的焓变、熵变时要注意什么问题。
（2） 请自行给出已知条件，计算工质在锅炉所吸收的热量Q。（答题时只需给出解题的步骤和方法，不必给出
具体结果） 四、应用及计算题
1、 已知50Kg的丙烷气体，需要在137℃、5Mpa的条件下贮存。欲设计一个压力容器，请提供该容器的体积设计
参数。请分别据两种方法进行计算：（1）普遍化三参数压缩子法 （2）真实气体状态方程法 设丙烷符合R-K方程P?RTa?0.5 ??bT?(??b) 说明：答题时只需给出解题的步骤和方法，不必给出具体结果。
2、某纯物质B由1 .013Mpa，453K的饱和蒸汽变为4 .052Mpa，653K的过热蒸汽。（1）试设计以偏离函数为基础的计算过程△H的路径框图，并写出各步骤的计算过程的焓变及△H总表达式；列出所用到的主要公式，不需算出最后结果。（2）简要说明计算过程△H为何要引入偏离函数的概念。 （假设已知理想气体的Cp= a+bT+cT2，偏离焓HR）。
3、某二元低压体系，组分的结构差别较大，其超额自由焓的表达式为GE/(RT)=2x1x2，某温度下，该体系纯组分的饱和蒸汽压分别为：P1s = 82.37kPa， P2s = 37.31kPa请进行如下计算：（1）列出汽液平衡关系式；（2）求组分1、组分2的活度系数与组成的关系；（3）求该温度下体系的 p-x1-y1 关系式；
模拟题六
一、选择题
1、R－K方程、P－R方程等是实用的立方型方程，对于摩尔体积V存在三个实根或者一个实根，当存在一个实根V
值（其余二根为虚根）时，V值是 。
A、饱和液体体积 B、饱和蒸汽体积 C、过热蒸汽 D、过冷液体
2、热源温度为 1200K ，环境温度为 300K ，高温热源提供热量1000J 中的无效能为 J。
A、250 B、750 C、300 D、400
3、高压氮气从同一始态出发，分别经历两个不同的膨胀过程达相同的终态。其中已知一个不可逆过程的工质焓变为
50KJ/kg，而另一个可逆过程的工质焓变 KJ/kg。 A、大于50 B、小于50 C、等于50 D、不能确定。
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4、混合物体系中物质i的偏摩尔焓Hi的定义式为： 。
A、 Hi?[?Hi?(nH)?(nH)?Hi Hi?[ Hi?[ Hi?[]T,v,nj?i C、]T,p,nj?i ]T,p,nj?i D、]T,v,nj?i B、
?ni?ni?ni?ni5、以下 措施，即提高蒸汽朗肯循环的热效率，又提高汽轮机出口乏气的干度。
A、提高汽轮机进汽温度 B、提高汽轮机进汽压力C、提高汽轮机乏汽压力 D、降低汽轮机出口乏汽压力 6、水处于过热蒸气状态，其自由度为 ，如要查询水的过热蒸气热力学性质表，则需要 个独立状态参数的已知
条件。A、 0 B、 1 C、 2 D、 3 7、经历一个实际热机的循环过程，体系工质的熵变 。 A、>0 B、<0 C、=0 D、可能>0，也可能<0 8、传热速率的单位，不正确的是 。
A、KJ/h B、KW C、KJ/s D、 J/h 9、下列论述错误的是 。
A．P-R方程能同时应用于汽、液两相计算，准确度较高。B. R-K方程能同时应用于汽、液两相计算，准确度较高。 C.活度系数可以大于1也可小于1。 D. 压缩因子可以大于1也可小于1。
10、若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。 A．前者大于后者 B. 两者相等 C. 前者小于后者 D.没法比较。
11、在相同的初态（T0，P0）和膨胀压力（P）的条件下，等熵膨胀与节流膨胀两种方案相比，哪种方案的降温大？ 。 A、前者 B、后者 C、两者相同 D、两者没有可比性 12、对于流体混合物，下面式子错误的是 。
? A、Mi?limMi B、 Hi?Ui?PVi C、理想溶液的Vi?Vi Ui?Ui
xi?1 D、理想溶液的Hi?Hi Gi?Gi Si?Si 二、填空题
偏摩尔性质(Mi) 溶液性质(M) ln ? ln f 2、 对于热力学关系式 dH?CpdT?[V?T(是 （作出是非判断）
?V)p]dp 仅适用于气体组份，而不能用于液相或固相组份。则该论述?TR
3、采用普遍化压缩因子关系式或普遍化维里系数计算剩余焓，确定H的三个参数为 。 4、当湿蒸汽的干度 x ＝ 0 时，工质全部为 状态 。
5、某气体温度为t℃，其临界温度为tC℃，给气体加的压力P足够大，则气体能被液化的温度条件是 。
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