工程热力学第16讲-题型与样题.ppt

工程热力学第十六讲山东大学机械工程学院过程装备与控制工程研究所,过程装备与控制工程专业,模拟练习填空：1*20选择：1*15简答：3*2证明：7*1计算：8*4综合：10*2,填空题（每空1分）,如果一个过程是_过程，而且过程中不存在_，那么这个过程就是可逆过程。理想气体的实质是实际气体在压力趋近于_，比容趋近于_时的极限状态。_是能发生气液相转变的最高温度。能量的传递形式有三种，即_、_、_。热能向机械能的转化通常总是通过工质在热力设备中进行_、_、_、_等一系列热力状态变化过程而实现的。,填空题（每空1分）,朗肯循环由两个_过程和两个_过程组成。吸收式制冷是以_为补偿条件的。对处于化学平衡的反应系统，降低温度，反应向_的方向进行；增加压力，反应向_的方向进行。若反应热效应为-393MJ/kmol，的反应热效应为-283MJ/kmol，则的反应热效应为_MJ/kmol。锅炉是将_转变为_的设备。,选择题（每题1分）,1使用温度计测量温度的原理可用热力学第_定律来说明。A零B一C二D三2在_图中，过程曲线下的面积代表可逆过程中单位质量工质所获得的热量。Ap-vBp-TCT-sDh-s3以气体为工质无法实现卡诺循环，是因为两个_过程难以实现。A定压B定温C定容D定熵4恒温恒压过程中，_的减少等于物系所做的最大非体积功。A内能B自由能C焓D自由焓5用_可以表示非理想溶液与理想溶液的偏差程度。A活度B逸度C活度系数D逸度系数,选择题（每题1分）,6不可逆的绝热过程中，工质的熵_。A增大B减小C不变D不能确定7往复式压气机的理想压气功等于工质状态变化过程中的_。A容积功B技术功C推动功D非体积功8_过程不属于自发过程。A热水变冷B燃料燃烧C溶液混合D气体压缩9湿空气的干球温度一定_湿球温度。A大于B小于C不大于D不小于10当湿空气单纯被加热时，其_保持不变。A含湿量B相对湿度C绝对湿度D焓,选择题（每题1分）,11_定律是化工过程吸收操作的理论依据。A拉乌尔B亨利C赫斯D阿马伽12从热力学角度来看，_属于封闭系统。A电冰箱B燃料电池C加湿器D内燃机13理想气体的内能仅仅是_的函数。A比容B压力C温度D熵14实际气体方程中，_方程具有坚实的理论基础。A范德华B维里CS-R-KDP-R15对实际过程，热力学第二定律的表述形式不正确的是_。A任何循环的热效率小于1B克劳修斯积分小于0C熵产小于0D孤立系统熵增,简答题,1提高蒸汽朗肯动力循环热效率有哪些方法？2为什么合成氨反应每隔一段时间就需要进行一次放空处理？,证明题,用热力学第二定律证明热传导的不可逆性。,计算题,1有1kmol理想气体先定温膨胀到原来容积的2倍，再绝热压缩到原来的压力，试计算过程的熵变。2组成理想溶液的两纯组分在某一温度下的饱和蒸气压分别为100KPa和200KPa。求该温度下压力为1.6bar时该溶液的汽液平衡两相组成。3有甲、乙两个物体，质量均为m，比热均为c，甲物体初温为T1，乙物体初温为T2，T1T2。若在两物体之间安排一个可逆热机工作，直至两物体温度相同为止，求此过程中可逆热机所作出的功。4汽提乙苯脱氢反应在某温度时的化学平衡常数为Kp=0.2。若原料中乙苯和水蒸气的比例为1:9，求常压下该化学反应的平衡组成。,综合题,1活塞把气缸分成左右两部分，分别以A、B计名。气缸和活塞均由刚性理想绝热材料制成，活塞与气缸间无摩擦。初始状态，活塞两侧各有1kg理想气体(气体常数为R，定容比热为cV，绝热指数为k)，压力均为p1，温度均为T1。现对A加热至B中气体压力为p2，试计算此过程中A内气体吸收的热量。2某一个由等熵压缩、等容加热、等压加热、等熵膨胀、等容放热过程组成的循环，若去掉其中某一过程（原过程先后顺序不变），由剩余四个过程组成循环，指出哪些循环是可能的，哪些循环是不可能的，并将原循环以及后来组成的可能和不可能的循环表示在p-v和T-s图上。,模拟练习参考答案,填空、选择参考答案,1准平衡、耗散效应；2零，无穷；3临界温度；4做功、传热、随物质进出系统而带入或带出的物质本身所具有的能量；5吸热，膨胀，放热，压缩；6定压，绝热；7直接利用热能；8放热，摩尔数减小；9-110；10燃料的化学能，水或水蒸气的热能。选择：ACBDCABDDABCCBC,简答题参考答案,1提高蒸汽朗肯动力循环热效率有哪些方法？提高朗肯循环热效率方法主要有：（1）改变循环参数。具体方法包括提高蒸汽初温度、提高蒸汽初压、降低乏汽压力。（2）改变循环形式。引入再热循环、回热循环或新型动力循环（如PFBC-CC、IGCC）。2为什么合成氨反应每隔一段时间就需要进行一次放空处理？在合成氨的原料气中常常含有氩气、甲烷等气体，这些气体虽不参加反应，但是却增加了系统中气体的总摩尔数，影响了平衡组成。氨合成转化反应是一个总摩尔数减小的反应。根据平衡移动原理，氩气、甲烷的存在使得该反应向逆向移动。因此，当氩气和甲烷积累过多时就会影响氨的产率，所以每隔一段时间就需要进行一次放空处理。,证明题参考答案,用热力学第二定律证明热传导的不可逆性。答案参考p36例2-10,计算题1参考答案,1有1kmol理想气体先定温膨胀到原来容积的2倍，再绝热压缩到原来的压力，试计算过程的熵变。,计算题2参考答案,2组成理想溶液的两纯组分在某一温度下的饱和蒸气压分别为100KPa和200KPa。求该温度下压力为1.6bar时该溶液的汽液平衡两相组成。,计算题3参考答案,3有甲、乙两个物体，质量均为m，比热均为c，甲物体初温为T1，乙物体初温为T2，T1T2。若在两物体之间安排一个可逆热机工作，直至两物体温度相同为止，求此过程中可逆热机所作出的功。,计算题,4汽提乙苯脱氢反应在某温度时的化学平衡常数为Kp=0.2。若原料中乙苯和水蒸气的比例为1:9，求常压下该化学反应的平衡组成。,综合题1参考答案,1活塞把气缸分成左右两部分，分别以A、B计名。气缸和活塞均由刚性理想绝热材料制成，活塞与气缸间无摩擦。初始状态时，活塞两侧各有1kg理想气体(气体常数为R，定容比热为cV，绝热指数为k)，压力均为p1，温度均为T1。现对A加热至B中气体压力为p2，试计算此过程中A内气体吸收的热量。,综合题2参考答案,2某一个由等熵压缩、等容加热、等压加热、等熵膨胀、等容放热过程组成的循环，若去掉其中某一过程（原过程先后顺序不变），由剩余四个过程组成循环，指出哪些循环是可能的，哪些循环是不可能的，并将原循环以及后来组成的可能和不可能的循环表示在p-v和T-s图上。,思考题,思考题,CH0热能和机械能连续转换需要满足什么条件？,CH1热力学基本状态参数有哪几个?准静态过程有什么意义？系统处于平衡状态的充要条件。实现可逆过程的充分条件。正循环和逆循环的作用。有人说，不可逆过程是无法恢复到初始状态的过程，这种说法对吗？,思考题,CH2状态量和过程量有何不同?容积功、推动功、技术功、轴功有何区别和联系？什么条件下容积功可以表示为pdv？焓的物理意义。怎样用坐标图表示容积功和技术功？,CH3北方冬天晾在外边的衣服，是否经过液相？有没有500C的液态水？有没有-3的水蒸汽？范德瓦尔方程的意义。实际气体状态方程有哪四类?,思考题,CH4自行车压力通常应维持在0.25MPa左右，用手动打气筒向轮胎充气时用湿毛巾包在打气筒外壁，会有什么后果？压气机若已实现等温压缩，是否还有必要进行分级压缩，中间冷却，为什么？,CH6朗肯循环与卡诺循环有何区别?提高朗肯循环热效率有哪些方法?简要说明朗肯循环再热、回热的原理。为何要采用热电联供循环？常用制冷循环有哪几种?分别说明其原理。一直敞开冰箱门能制冷整个房间吗？,思考题,CH7定温定压体系相平衡判据有哪几种？为什么冬天可用洒盐水的方法除雪？,CH8为什么合成氨反应每隔一段时间就需要进行一次放空处理？,计算题,计算题内容,状态计算：pTvHSUAG（理想气体）过程计算：qw效率计算过程方向判断典型热力过程计算（综合）纯组分相平衡计算稀溶液计算理想溶液相平衡计算反应热效应计算化学平衡组成计算,计算题复习参考,作业例题：eg2-1,2-6,2-10,3-2,4-1,7-1,