第二章 气体分子运动论的基本概念
2-1 目前可获得的极限真空度为10-13mmHg 的数量级，问在此真空度下每立方厘
米内有多少空气分子，设空气的温度为27℃。 解： 由P=n K T 可知
n =P/KT=)27327(1038.11033.1101023
213+?????-- =3.21×109(m –3
) 注：1mmHg=1.33×102N/m 2
2-2 钠黄光的波长为5893埃，即5.893×10-7m ，设想一立方体长5.893×10-7m ，
试问在标准状态下，其中有多少个空气分子。 解：∵P=nKT ∴PV=NKT 其中T=273K P=1.013×105N/m 2
∴N=6
23375105.5273
1038.1)10893.5(10013.1?=?????=--KT PV 个 2-3 一容积为11.2L 的真空系统已被抽到1.0×10-5mmHg 的真空。为了提高
其真空度，将它放在300℃的烘箱内烘烤，使器壁释放出吸附的气体。若烘烤后压强增为1.0×10-2mmHg ，问器壁原来吸附了多少个气体分子。
解：设烘烤前容器内分子数为N 。，烘烤后的分子数为N 。根据上题导出的公式PV = NKT 则有：
)(0
110011101T P T P K V KT V P KT V P N N N -=-=
-=? 因为P 0与P 1相比差103
数量，而烘烤前后温度差与压强差相比可以忽略，因此
00T P 与 1
1T P
相比可以忽略 1823
2
23111088.1)
300273(1038.11033.1100.1102.11??+???????=?=?---T P K N N 个
2-4 容积为2500cm 3的烧瓶内有1.0×1015个氧分子,有4.0×1015个氮分子和
3.3×10-7g 的氩气。设混合气体的温度为150℃,求混合气体的压强。 解：根据混合气体的压强公式有 PV=（N 氧+N 氮+N 氩）KT
其中的氩的分子个数：
N 氩=
152310
01097.410023.640
103.3?=???=-N M 氩
氩
μ（个）
∴ P=（1.0+4.0+4.97）1015
2231033.22500
423
1038.1--?=???
Pa 41075.1-??mmHg
2-5
一容器内有氧气，其压强P=1.0atm,温度为t=27℃，求 (1) 单位体积内的分子数：
(2) 氧气的密度； (3) 氧分子的质量； (4) 分子间的平均距离； (5) 分子的平均平动能。 解：(1) ∵P=nKT
∴n=252351045.2300
1038.110013.10.1?=????=-KT P m -3
(2) l g RT
P /30.1300
082.032
1=??=
=
μρ
(3)m 氧=2325
3
103.510
45.2103.1-????=n ρ
g (4) 设分子间的平均距离为d ，并将分子看成是半径为d/2的球，每个分子的体积为v 0。
V 0=3
36
)2(34d d ππ=
∴7
19
3
1028.410
44.266-?=??==ππn d cm (5)分子的平均平动能ε为：
ε 14161021.6)27273(1038.12
3
23--?=+??==
KT （尔格）
2-6 在常温下(例如27℃)，气体分子的平均平动能等于多少ev?在多高的温度下，气体分子的平均平动能等于1000ev?
解：(1)21231021.63001038.12
3
23--?=??==
KT ε（J ） ∵leV=1.6×10-19J
∴219
21
1088.310
6.11021.6---?=??=ε(ev) (2)T=K K 6
23
193107.710
38.13106.110232???????=--ε
2-7 一摩尔氦气，其分子热运动动能的总和为3.75×103J,求氦气的温度。:
解: KT N E A 2
3
==
ε ∴K R E KN E T A 30131
.831075.3232323
????===
2-8 质量为10Kg 的氮气，当压强为1.0atm,体积为7700cm 3 时，其分子的
平均平动能是多少？ 解: ∵MR
PV T μ=
而 kt 2
3
=
ε ∴
24
23
4
0104.510
022.610228
770010013.132323--?????????==
=
MN PV MR
KPV μμ
εJ
2-9 质量为50.0g ，温度为18.0℃的氦气装在容积为10.0L 的封闭容器内，
容器以v=200m/s 的速率作匀速直线运动。若容器突然静止，定向运动的动能全部转化为分子热运动的动能，则平衡后氦气的温度和压强将各增大多少？
解：由于容器以速率v 作定向运动时，每一个分子都具有定向运动，其
动能等于
22
1
mv ，当容器停止运动时，分子定向运动的动能将转化为分子热运动的能量，每个分子的平均热运动能量则为
122
3
2123KT mv KT += ∴△T=K
R v K mv T T 42.631
.83104104334
32
212=????==
=--μ 因为容器内氦气的体积一定，所以
T
P T T P P T P T P ??=
--==121
21122 故△P=
T T P ?11
，又由11RT M V P μ
= 得：V RT M
P /11μ
=
∴△P=13
1058.610
10442
.6082.005.0--??????=?V T MR μ（atm ）
2-10 有六个微粒，试就下列几种情况计算它们的方均根速率：
(1) 六个的速率均为10m/s ；
(2) 三个的速率为5m/s,另三个的为10m/s ； (3) 三个静止，另三个的速率为10m/s 。 解：（1）s m V
/106
1062
2
=?=
（2）s m V
/9.76531032
22
=?+?=
（3）s m V /1.76
1032
2
=?=
2-11 试计算氢气、氧气和汞蒸气分子的方均根速率，设气体的温度为
300K ，已知氢气、氧气和汞蒸气的分子量分别为2.02、32.0和201。
解：
s
m RT
V H H /109.110371002.2300
81.333353
2
2
2???=???=
=
-μ
23
202
1083.41032300
31.83?????=
-V
m/s s m V Hg /1093.11020130031.832
3
2
?????=
-
2-12 气体的温度为T = 273K,压强为 P=1.00×10-2
atm,密度为ρ=1.29×
10-5g
(1) 求气体分子的方均根速率。
(2) 求气体的分子量，并确定它是什么气体。 解：（1）s m P
RT
V /485332
==
=
ρ
μ
（2）mol g mol kg P
RT
n PN A /9.28/109.283=?===
-ρμ m=28.9 该气体为空气
2-13 若使氢分子和氧分子的方均根速率等于它们在月球表面上的逃逸速率，各
需多高的温度？
解：在地球表面的逃逸速率为
V 地逸=
s m gR /1012.11063708.92243?????=
地
在月球表面的逃逸速率为 V 月逸=
s
m R g R g /104.210
370.627.08.917.0227.017.0223
5
???????=
??=
地
地月月
又根据μ
RT
V 32
=
∴R
v T 32
μ=
当s m V /1012.142
?=时，则其温度为
T H2=
K
R
v H 42
432
21001.131
.831012.11023??????=
?-）
（地逸μ T O2=
K
R
v O 52
432
2106.131
.831012.110323??????=
?-）
（地逸μ 当s m V
/104.232
?=时
T H2=K
R v H 22
332
2106.431
.83104.21023?=????=?-）（月逸
μ T O2=
K
R
v O 32
332
2104.731
.83104.210323??????=
?-）
（月逸μ
2-14 一立方容器，每边长1.0m ，其中贮有标准状态下的氧气，试计算容器一壁
每秒受到的氧分子碰撞的次数。设分子的平均速率和方均根速率的差别可以忽略。 解：按题设4611032273
3.8333
2
=???=
=
=
-μ
RT
V
v 米/秒
设标准状态下单位容器内的分子数为n ，将容器内的分子按速度分组，考虑速度为v i 的第i 组。说单位体积内具有速度v i 的分子数为n i ，在时间内与dA 器壁相
碰的分子数为n
i
·v ix dt ·dA ，其中v ix 为速度v i 在X 方向上的分量，则第i 组分子每秒与单位
面积器壁碰撞次数为n i ·v ix ，所有分子每秒与单位面积器壁碰撞次数为：
2
2
3222121
/21
v n v n v n n
v n n v n n v
n D x
x i
i
i
ix
i ix
i
i i
ix
i ===
=
==
∑∑∑∑
即μ
RT
n D 33
2=
在标准状态下n=2.69×1025m -3 ∴
)
(1058.31032273
81.831069.23
21
1273
25--??????
??=
s D
2-15 估算空气分子每秒与1.0cm 2墙壁相碰的次数，已知空气的温度为300K ，压
强为1.0atm ，平均分子量为29。设分子的平均速率和方均根速率的差别可以忽略。
解：与前题类似，所以每秒与1cm 2的墙壁相碰次数为：
1
231059.333
21332-?????
=
=S S RT
KT
P
S RT
n D μ
μ
2-16 一密闭容器中贮有水及饱和蒸汽，水的温度为100℃，压强为1.0atm ，已知
在这种状态下每克水汽所占的体积为1670cm 3，水的汽化热为2250J/g （1） 每立方厘米水汽中含有多少个分子？ （2） 每秒有多少个水汽分子碰到水面上？
设所有碰到水面上的水汽分子都凝结为水，则每秒有多少分子从水中逸出？
（3） 试将水汽分子的平均动能与每个水分子逸出所需能量相比较。 解：（1）每个水汽分子的质量为：0
N m μ
=
每cm 3水汽的质量v M 1
=
则每cm 3水汽所含的分子数
3
260102-?===
m v N m M
n μ
（2）可看作求每秒与1cm 2水面相碰的分子数D ，这与每秒与1cm 2器壁相碰的分子
数方法相同。在饱和状态n 不变。
个）
(1015.433
213
21232
?=?=
=
μ
RT
s
n s v n D
（3）当蒸汽达饱和时，每秒从水面逸出的分子数与返回水面的分子数相等。
（4）分子的平均动能
)
(1072.72
321J KT
-??=
∈ 每个分子逸出所需的能量
)(1073.62250200
J N Lm E -???
==μ
显而易见E ∈?，即分子逸出所需能量要大于分子平均平动能。
2-17 当液体与其饱和蒸气共存时，气化率和凝结率相等，设所有碰到液面上的
蒸气分子都能凝结为液体，并假定当把液面上的蒸气分子迅速抽去时液体的气化率与存在饱和蒸气时的气化率相同。已知水银在0℃时的饱和蒸气压为1.85×10-6mmHg ，汽化热为80.5cal/g ，问每秒通过每平方厘米液面有多少克水银向真空中气化。
解：根据题意，气化率和凝结率相等 P=1.85×10-6mmHg =2.47×10-4Nm -2
气化的分子数=液化的分子数=碰到液面的分子数N ，由第14题结果可知：
个）
(1049.333
213
21142
?=?=
=
μ
RT
s
n s v n N
则每秒通过1cm 2液面向真空气化的水银质量
)
(1016.11049.310022.6201
71423
g N N mN M -?????=
=
=μ
2-18 已知对氧气，范德瓦耳斯方程中的常数b=0.031831mol -1，设b 等于一摩尔
氧气分子体积总和的四倍，试计算氧分子的直径。
解：2)2
(344d
N b O π?=
∴)
(1093.2)(1093.2231083
m cm N b
d O
--?=??=
π
2-19 把标准状态下224升的氮气不断压缩，它的体积将趋于多少升？设此时的
氮分子是一个挨着一个紧密排列的，试计算氮分子的直径。此时由分子间引力所产生的内压强约为多大？已知对于氮气，范德瓦耳斯方程中的常数a=1.390atm ﹒l 2mol -2，b=0.039131mol -1。
解：在标准状态西224l 的氮气是10mol 的气体，所以不断压缩气体时，则其体积将趋于10b ，即0.39131，分子直径为：
)
(1014.32383
cm N b d O
-??=
π
内压强P 内=
8.90703913
.039.12
2?=V a atm 注：一摩尔实际气体当不断压缩时（即压强趋于无限大）时，气体分子不可能一个挨一个的紧密排列，因而气体体积不能趋于分子本身所有体积之和而只能趋于b 。
2-20 一立方容器的容积为V ，其中贮有一摩尔气体。设把分子看作直径为d 的刚体，并设想分子是一个一个地放入容器的，问：
（1） 第一个分子放入容器后，其中心能够自由活动的空间体积是多大？ （2） 第二个分子放入容器后，其中心能够自由活动的空间体积是多大？ （3） 第N A 个分子放入容器后，其中心能够自由活动的空间体积是多大？ （4） 平均地讲，每个分子的中心能够自由活动的空间体积是多大？ 由此证明，范德瓦耳斯方程中的改正量b 约等于一摩尔气体所有分子体积总和的四倍。
解：假定两分子相碰中心距为d ，每一分子视直径为d 的小球，忽略器壁对分子的作用。
（1） 设容器四边长为L ，则V=L 3，第一个分子放入容器后，其分子中心与器
壁的距离应2
d
≥，所以它的中心自由活动空间的体积V 1=（L-d ）3。
（2） 第二个分子放入后，它的中心自由活动空间应是V 1减去第一个分子的
排斥球体积，即：
2123
4
d V V π-=
(3)第N A 个分子放入后, 其中心能够自由活动的空间体积:
213
4
)1(d N V V A A π--=
(4) 平均地讲，每个分子的中心能够自由活动的空间为：
2
134
)]}1(321[3
4
{1]}3
4
)1([)342()34({131********--
=-+??+++-=
--??+?-+-+=A A A A A A N d V N d V N N d N V d V d V V N V πππππ因为d L ≥，1≥A N ，所以
33)2
(344234d
N V N d V V A A ππ?-=?-
= 容积为V 的容器内有N A 个分子，即容器内有一摩尔气体，按修正量b 的定义，每个分子自由活动空间b V V -=，与上面结果比较，易见：
3)2
(344d N b A π?
= 即修正量b 是一摩尔气体所有分子体积总和的四倍。 如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！
热学模拟试题一 一、 填空题 1. lmol 的单原子分子理想气体，在1atm 的恒定压强下，从0℃加热到100℃， 则气体的内能改变了_____J ．(普适气体常量R=·mol -1·k -1)。 2. 右图为一理想气体几种状态变化过程的p-v 图，其中MT 为等温线，MQ 为绝热线，在AM,BM,CM 三种准静态过程中： (1) 温度升高的是___ 过程； (2) 气体吸热的是______ 过程． 3. 所谓第二类永动机是指 _______________________________________ ；它不可能制成是因为违背了___________________________________。 4. 处于平衡状态下温度为T 的理想气体， kT 2 3 的物理意义是 ___________________________.(k 为玻尔兹曼常量). 5. 图示曲线为处于同一温度T 时氦（原子量 4）、氖(原子量20)和氩(原子量40)三种气体分子的速率分布曲线。其中： 曲线(a)是______ 分子的速率分布曲线； > 曲线(b)是_________气分子的速率分布曲线； 曲线(c)是_________气分子的速率分布曲线。 6. 处于平衡态A 的一定量的理想气体，若经准静态等体过程变到平衡态B ，将从外界吸收热量416 J ，若经准静态等压过程变到 与平衡态B 有相同温度的平衡态C ，将从外界吸收热量582J ，所以，从平衡态A 变到平衡态C 的准静态等压过程中气体对外界所作的功为_____________________。 7. 一定量的某种理想气体在等压过程中对外作功为200J ．若此种气体为单原子分子气体，则该过程中需吸热__________J ；若为双原子分子气体，则需吸热_____________J 。 8. 一定量的理想气体，在p —T 图上经历一个如图所示的循环过程（a→b→c→d→a ），其中a→b ，c→d 两个过程是绝热过程，则该循环的效率η=_________________。 9. 某种单原子分子组成的理想气体，在等压过程中其摩尔热容量 为 ；在等容过程中其摩尔热容量为 ；在等温过程中其摩尔热容量为 ；在绝热过程中其摩尔热容量为 。 10. — 11. 理想气体由某一初态出发，分别做等压膨胀，等温膨胀和绝热膨胀三个过程。其中：等压膨胀 过程内能 ；等温膨胀过程内能 ；绝热膨胀过程内能 。 二、 选择题 1. 有一截面均匀两端封闭的圆筒，中间被一光滑的活塞分隔成两边，如果其中一边装有1克的氢气，则另一边应装入： （A ） 16 1 克的氧气才能使活塞停留在中央。 （B ） 8克的氧气才能使活塞停留在中央。 （C ） 32克的氧气才能使活塞停留在中央。 （D ） 16克的氧气才能使活塞停留在中央。 [ D ] 2. 按经典的能均分原理，每个自由度上分子的平均动能是： （A ） kT ； （B ）kT 2 3 ； （C ）kT 2 1 ； （D ）RT 。 [ C ] 3. ! 4. 有二容器，一盛氢气，一盛氧气，若此两种气体之方均根速率相等，则： P(atm) T(K) ~ a b c d —
【例2-3】方程d pdv δμ=+与dq du w δ=+有何不同？ 答：前者适用于可逆过程，因为pdv 只能计算可逆过程的功；后者适用于任何过程。 【例2-4】焓的物理意义是什么? 答：焓的物理意义可以理解如下：当工质流进系统时，带进系统的与热力状态有关的能量有内能μ与流动功pv ，而焓正是这两种能量的和。因此,焓可以理解为工质流动时与外界传递的与其热力状态有关的总能量。但当工质流不流动时，pv 不再是流动功，但焓作为状态参数仍然存在。此时，它只能理解为三个状态参数的组合。热力装置中，工质大都是在流动的过程中实现能量传递与转化的，故在热力计算中，焓比内能应用更广泛，焓的数据表（图）也更多。 【例2-5】说明热和功的区别与联系。 答：热和功都是能量的传递形式。它们都是过程量，只有在过程进行时才有热和功。热式由于温度不同引起的系统与环境之间的能量交换，而功是由于温差以外（只要是力差）的驱动力引起的系统与环境之间的能量交换。在微观上，热量是物质分子无规则运动的结果，而功是物质分子有序运动的结果。功在任何情况下可以完全转变为热，而热在不产生其他影响的情况下不可能完全完全转变为功。 【2-6】下列说法是否正确？ （1） 机械能可完全转化为热能。而热能却不能完全转化为机械能。 （2） 热机的热效率一定小于1。 （3） 循环功越大，热效率越高。 （4） 一切可逆热机的热效率都相等。 （5） 系统温度升高的过程一定是吸热过程。 （6） 系统经历不可逆过程后，熵一定增大。 （7） 系统吸热，其熵一定增大;系统放热，其熵一定减小。 （8） 熵产大于零的过程必为不可逆过程。 答：（1）对于单个过程而言，机械能可完全转化为热能，热能也能完全转化为机械能，例如定温膨胀过程。对于循环来说，机械能可完全转化为热能，而热能却不能完全转化为机械能。 （2）热源相同时，卡诺循环的热效率是最高的，且小于1，所以一切惹急的热效率均小于1。 （3）循环热效率是循环功与吸热量之比，12 11 t q q w q q η-= =，即热效率不仅与循环功有关，还与吸热量有关。因此循环功越大，热效率不一定高。 （4）可逆热机的热效率与其工作的热源温度有关，在热源相同的情况下，一切可逆热机的热效率相等。 （5）系统温度的升高可以通过对系统做功来实现，例如系统的绝热压缩过程，气体温度是升高的。 （6）S Q d T δ>> ，系统经历不可逆放热过程，熵可以减小；系统经历不可逆循环，熵不变。 只有孤立系统的熵只能增加。系统经历绝热不可逆过程，熵一定增大。 （7）S f g d dS dS =+，而0g dS ≥。系统吸热，0f dS >，所以熵一定增加；系统放热时， 0f dS <，此时要比较g dS 与f dS 的大小，因此熵不一定减小。
热控强条试题及答案 一、填空题（总分30分，每题2分） 1、根据现行的《工业企业噪声控制规范》，集中控制室、汽机控制室、锅炉控制室、通信室、电话总机室、单元控制室、网络控制室（室内背景噪声级）的噪声限制值为（60）Db(A)。 2、煤粉仓的设计，应符合下列要求：煤粉仓必须有测量（粉位）和（温度）的设施。 3、热工保护系统的设计应有防止（误动）和（拒动）的措施，保护系统电源中断或恢复不会发出（误动作指令）。 4、炉、机跳闸保护系统的逻辑控制器应（单独冗余）设置；保护系统应有独立的（I/O 通道），并有（电隔离措施）；冗余的I/O 信号应通过不同的I/O 模件引入。 5、热工保护系统输出的操作指令应（优先于）其他任何指令，即执行（保护优先）的原则。 6、机组跳闸命令不应通过（通讯总线）传送。 7、当分散控制系统发生全局性或重大故障时（例如，分散控制系统电源消失、通信中断、全部操作员站失去功能，重要控制站失去控制和保护功能等）为确保机组紧急安全停机，应设置独立于分散控制系统的（后备操作手段）。 8、热工用电缆宜敷设在（电缆桥架内）。桥架通道应避免遭受机械性外力、过热、腐蚀及易燃易爆物等的危害，并应根据（防火要求）实施阻隔。 9、交流保安电源的电压和中性点接地方式应与（低压厂用电系统）一致。 10、同一路径中，全厂公用的重要负荷回路的电缆应采取（耐火分隔）或分别敷设在两个（互相独立）的电缆通道中。 11、隔离阀和逆止阀与（保护系统）有连锁，当汽轮机跳闸、汽轮机超速、发电机跳闸、加热器（或除氧器）超高水位时，（自动关闭）。
12、（火焰检测器）是炉膛安全监控系统中的重要组成部分。每个燃烧器，包括其点火器及启动油（气）枪，均应配置相应的（火焰检测器）。 13、有限止钉的压力表，无压力时指针移动后不能回到（限止钉）时；无限止钉的压力表，无压力时指针离零位的数值超过压力表规定的（允许误差量）时；都将禁止使用。 14、水压试验时锅炉上应安装不少于（两）块经过校验合格、精度不低于（1.6级）的压力表，试验压力以主汽包或过热器出口联箱处的压力表读数为准。 15、电磁式轴向位移及差胀保护装置发送器的安装和调整工作应由汽轮机及热工仪表专业人员配合进行，调整后应使就地指示表回到（零位），并将调整杆（锁定）。 二、判断题（总分30分，每题2分） 1、单元控制室、电子设备间及其电缆夹层内，应设消防报警和信号设施，严禁汽水及油管道穿越。（√） 2、测量油、水、蒸汽等的一次仪表不应引入控制室。（√） 3、发电厂内不宜使用含有对人体有害物质的仪器和仪表设备，严禁使用含汞仪表。（√） 4、热工保护系统应遵守“独立性”原则；冗余的I/O 信号应通过不同的I/O 模件引入（√） 5、锅炉炉膛安全监控系统失电不会发出总燃料跳闸指令。（×） 6、当机组采用分散控制系统包括四功能时，宜只配以极少量确保停机安全的操作设备，一套单元机组按由单元值班员统一集中控制的原则设计。（√） 7、主厂房及辅助厂房的电缆敷设必须采取有效阻燃的防火封堵措施，对主厂房内易受外部着火影响区段（如汽轮机头部或锅炉房正对防爆门与排渣孔的邻近部位等）的电缆也必须采取防止着火的措施。（√） 8、同一路径中，全厂公用的重要负荷回路的电缆应采取耐火分隔或分别敷设在两个互相独
化工热力学复习题 一、选择题 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 超临界流体 过热蒸汽 2. 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 3. 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 ?????????=- ? ? ?????????? 4. 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 =+ 5. 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 。 6. 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。 7. 二元溶液，T, P 一定时,Gibbs —Duhem 方程的正确形式是 ( C ). 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 dlnγ2/dX 1 = 0 8. 关于化学势的下列说法中不正确的是( A ) 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 9．关于活度和活度系数的下列说法中不正确的是 ( E ) （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 ）r i 是G E /RT 的偏摩尔量。 10．等温等压下，在A 和B 组成的均相体系中，若A 的偏摩尔体积随浓度的改变而增加，则B 的偏摩尔体积将（B ） A. 增加 B. 减小 C. 不变 D. 不一定 11．下列各式中，化学位的定义式是 ( A ) 12．混合物中组分i 的逸度的完整定义式是（ A ）。 A. d G ___i =RTdln f ^i , 0lim →p [f ^i /(Y i P)]=1 B. d G ___i =RTdln f ^i , 0lim →p [f ^ i /P]=1 C. dG i =RTdln f ^i , 0lim →p f i =1 ； D. d G ___i =RTdln f ^i , 0lim →p f ^ i =1 13． 关于偏摩尔性质，下面说法中不正确的是（ B ） A.偏摩尔性质与温度、压力和组成有关 B ．偏摩尔焓等于化学位 C ．偏摩尔性质是强度性质 D. 偏摩尔自由焓等于化学位 j j j j n nS T i i n T P i i n nS nV i i n nS P i i n nU d n nA c n nG b n nH a ,,,,,,,,])([.])([.])([.])([.??≡??≡??≡??≡μμμμ
第一章 1. 平衡状态与稳定状态有何区别？热力学中为什幺要引入平衡态的概念？ 答：平衡状态是在不受外界影响的条件下，系统的状态参数不随时间而变化的状态。而稳定状态则是不论有无外界影响，系统的状态参数不随时间而变化的状态。可见平衡必稳定，而稳定未必平衡。热力学中引入平衡态的概念，是为了能对系统的宏观性质用状态参数来进行描述。 2. 表压力或真空度能否作为状态参数进行热力计算？若工质的压力不变，问测量其压力的压力表或真空计的读数是否可能变 化？ 答：不能，因为表压力或真空度只是一个相对压力。若工质的压力不变，测量其压力的压力表或真空计的读数可能变化，因为测量所处的环境压力可能发生变化。 3． 当真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈大还是愈小？ 答：真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈小。 4. 准平衡过程与可逆过程有何区别？ 答：无耗散的准平衡过程才是可逆过程，所以可逆过程一定是准平衡过程，而准平衡过程不一定是可逆过程。 5. 不可逆过程是无法回复到初态的过程，这种说法是否正确？ 答：不正确。不可逆过程是指不论用任何曲折复杂的方法都不能在外界不遗留任何变化的情况下使系统回复到初态，并不是不能回复到初态。 6. 没有盛满水的热水瓶，其瓶塞有时被自动顶开，有时被自动吸紧，这是什幺原因？ 答：水温较高时，水对热水瓶中的空气进行加热，空气压力升高，大于环境压力，瓶塞被自动顶开。而水温较低时，热水瓶中的空气受冷，压力降低，小于环境压力，瓶塞被自动吸紧。 7. 用U 形管压力表测定工质的压力时，压力表液柱直径的大小对读数有无影响？ 答：严格说来，是有影响的，因为U 型管越粗，就有越多的被测工质进入U 型管中，这部分工质越多，它对读数的准确性影响越大。 1-3解： bar p p p a b 07.210.197.01=+=+= bar p p p b 32.005.107.212=-=-= bar p p p b C 65.032.097.02=-=-= 第二章 1.绝热刚性容器，中间用隔板分为两部分，左边盛有空气，右边为真空，抽掉隔板，空气将充满整个容器。问：⑴ 空气的热力学能如何变化？ ⑵ 空气是否作出了功？ ⑶ 能否在坐标图上表示此过程？为什么？答：（1）空气向真空的绝热自由膨胀过程 的热力学能不变。（2）空气对外不做功。 （3）不能在坐标图上表示此过程，因为不是准静态过程。 2. 下列说法是否正确？ ⑴ 气体膨胀时一定对外作功。 错，比如气体向真空中的绝热自由膨胀，对外不作功。 ⑵ 气体被压缩时一定消耗外功。 对，因为根据热力学第二定律，气体是不可能自压缩的，要想压缩体积，必须借助于外功。 ⑶ 气体膨胀时必须对其加热。 错，比如气体向真空中的绝热自由膨胀，不用对其加热。 ⑷ 气体边膨胀边放热是可能的。 对，比如多变过程，当n 大于k 时，可以实现边膨胀边放热。 ⑸ 气体边被压缩边吸入热量是不可能的。 错，比如多变过程，当n 大于k 时，可以实现边压缩边吸热。 ⑹ 对工质加热，其温度反而降低，这种情况不可能。 错，比如多变过程，当n 大于1，小于k 时，可实现对工质加热，其温度反而降低。 3“任何没有体积变化的过程就一定不对外作功”的说法是否正确？
热控知识竞赛试题 一、填空（每题1分） 1．按照获得测量结果的方式不同．测量分为_____ 测量和_____ 测量。 答：直接；间接。 2．热工测量仪表一般有______、______和中间件三部分组成。 答：感受件；显示件。 3．弹簧管一般压力表的准确度等级有______ 、______和2.5三种。 答：1．0；1．5 4．精密压力表的准确度等级有______ 、______、______三种。 答；0．25；0．4和0．1。 5.电厂中常用的测量流量的节流元件是 ______ 和______ 。 答：标准喷嘴；标准孔板。 6. 评定仪表品质好坏的技术指标是仪表的稳定性、______ 和______。 答：准确度等级，灵敏度。 7. 兆欧表俗称______。它是专供用来检测电气设备、供电线路______ 的一种可携式仪表。 答：摇表；绝缘电阻。 8. 帕的含义为：______的力垂直且均匀地作用在______面积上所产生的压力即为______。 答：l牛顿，1平方米。 9. 标准大气压是指在地球纬度为______的海平面上的常年平均大气压力，其数值等于0℃下______毫米水 银柱垂直作用在底面上的压力。答：45度，760。 10. 电接点水位计由测量筒(其上装有电装点)、______及______组成。 答：传送电缆；显示器。 11. 差压式水位计的工作原理是把______变化转换成______变化。 答：液位高度；差压。 12. 在读取玻璃液体温度计时。对于水银温度计要读取水银柱______所示的温度，对于有机液体温度计， 要读取液柱______所示的温度。答：凸面最高点；凹面最低点。 13. 活塞式压力计在使用前，必须进行______位置调整，以防止活塞和缸体间的______。 答：水平；直接摩擦。 14. 检定工作用热电偶，根据标准热电偶与被检热电偶的连接方式不同，可分______法和______法二种。 答：双极比较，微差。 15. 在实际工作中，铜电阻R。的数值按统一设计标准制成______和______二两种。 答：50欧；100欧。 16. 用直流低电势电位差计在连续测量时，应经常校对电位差计的—______·防止其变化而影响测量的 ______。 答：工作电流；准确度。 17. 万用表在使用时规定测试棒与表的连接是：将红色试棒与______端相连，黑色试棒与______端相连。 答：+；—。 18. 使用兆欧表测量绝缘电阻时，须将被测设备电源______，并对较大电容的设备______，方可进行测量。 答：切断；放电。
工程热力学习题集及答案 一、填空题 1．能源按使用程度和技术可分为 常规 能源和 新 能源。 2．孤立系是与外界无任何 能量 和 物质 交换的热力系。 3．单位质量的广延量参数具有 强度量 参数的性质，称为比参数。 4．测得容器的真空度48V p KPa =，大气压力MPa p b 102.0=，则容器内的绝对压力为 54kpa 。 5．只有 准平衡 过程且过程中无任何 耗散 效应的过程是可逆过程。 6．饱和水线和饱和蒸汽线将压容图和温熵图分成三个区域，位于三区和二线上的水和水蒸气呈现五种状态：未饱和水 饱和水 湿蒸气、 干饱和蒸汽 和 过热蒸汽 。 7．在湿空气温度一定条件下，露点温度越高说明湿空气中水蒸气分压力越 高 、水蒸气含量越 多 ，湿空气越潮湿。（填高、低和多、少） 8．克劳修斯积分/Q T δ? 等于零 为可逆循环。 9．熵流是由 与外界热交换 引起的。 10．多原子理想气体的定值比热容V c = g 7 2R 。 11．能源按其有无加工、转换可分为 一次 能源和 二次 能源。 12．绝热系是与外界无 热量 交换的热力系。 13．状态公理指出，对于简单可压缩系，只要给定 两 个相互独立的状态参数就可以确定它的平衡状态。 14．测得容器的表压力75g p KPa =，大气压力MPa p b 098.0=，则容器
内的绝对压力为 173a KP 。 15．如果系统完成某一热力过程后，再沿原来路径逆向进行时，能使 系统和外界都返回原来状态而不留下任何变化，则这一过程称为可逆过程。 16．卡诺循环是由两个 定温 和两个 绝热可逆 过程所构成。 17．相对湿度越 小 ，湿空气越干燥，吸收水分的能力越 大 。（填大、小） 18．克劳修斯积分/Q T δ? 小于零 为不可逆循环。 19．熵产是由 不可逆因素 引起的。 20．双原子理想气体的定值比热容p c = 72g R 。 21．基本热力学状态参数有：（ 压力）、（温度 ）、（体积）。 22．理想气体的热力学能是温度的（单值 ）函数。 23．热力平衡的充要条件是：（系统内部及系统与外界之间各种不平衡的热力势差为零 ）。 24．不可逆绝热过程中，由于不可逆因素导致的熵增量，叫做（熵产）。 25．卡诺循环由（两个可逆定温和两个可逆绝热 ）热力学过程组成。 26．熵增原理指出了热力过程进行的（方向 ）、（限度）、（条件）。 31．当热力系与外界既没有能量交换也没有物质交换时，该热力系为_孤立系_。 32．在国际单位制中温度的单位是_开尔文_。 33.根据稳定流动能量方程，风机、水泵的能量方程可简化为_－ws=h2－h1_。 34.同样大小的容器内分别储存了同样温度的氢气和氧气，若二个容器内气体的压力相等，则二种气体质量q a 的大小为2 H m _小于2 O m 。 35.已知理想气体的比热C 随温度的升高而增大，当t 2>t 1时， 2 1 2t t t 0 C C 与的大小关系为_2 21 t t t C C _。 36.已知混合气体中各组元气体的质量分数ωi 和摩尔质量M i ，则各组 元气体的摩尔分数χi 为_∑=ω ωn 1i i i i i M /M /_。 37.由热力系与外界发生_热量__交换而引起的熵变化称为熵流。 38.设有一卡诺热机工作于600℃和30℃热源之间，则卡诺热机的效
热控竞赛试题（理论） 一、单项选择(每题1分，共15分，10—15每小题仅选作一题) 1、有一压力测点，如被测量最大压力为10MPa，则所选压力表的量程应为（A ）。 A、16MPa； B、10MPa； C、25Mpa； D、20MPa 。 2、一般而言,PLC的I/O点数要冗余多少? （A ）。 A．10% B。5% C。15% D。20% 3、当一套汽包水位测量装置因故障退出运行时，一般应在（C ）内恢复，最多不能超过24小时。 A、4小时； B、6小时； C、8小时；12小时 4、自动保护装置的作用是：当设备运行工况发生异常或某些参数超过允许值时，发出报警信号，同时( B )避免设备损坏和保证人身安全。 (A)发出热工信号；(B)自动保护动作；(C)发出事故信号；(D)发出停机信号。 5、当机组负荷增大时(A )。 (A)对流式过热器出口汽温升高、辐射式过热器出口汽温降低；(B)对流式过热器出口汽温降低、辐射式过热器出口汽温升高；(C)对流式过热器出口汽温不变、辐射式过热器出口汽温升高；(D)对流式过热器出口汽温不变、辐射式过热器出口汽温不变。 6、在计算机控制系统中，计算机的输入和输出信号是（B ）。 A、模拟信号； B、数字信号； C、4-20mA的标准信号； D、开关信号。7、在计算机控制系统中主机与外设备是（A ）。 A、硬件部分； B、软件部分； C、中间部分； D、控制部分。 8、在控制过程中手／自动切换时的最基本要求是( B )。 (A)手／自动可相互跟踪；(B)无扰动；(C)切换时的扰动量必须在规定范围内；(D)根据当时运行工况而定。 9、一般PLC的电源模块不能接受（D ）的输入。 A、220V AC B、110V AC C、24V DC D、5V DC 10 ?下面属于标准节流件的是( A )。 (A)文丘利管；(B)偏心孔板；(C)翼形动压管；(D)以上都是。 ?下列( D )自动控制系统在其切手动的情况下协调控制系统仍然可以投自动。 送风量控制系统；(B)磨煤机风量控制系统；(C)燃料量控制系统；(D)过热汽温度控制系统。 ?当单元机组的汽轮机发电机跳闸时，要求锅炉维持运行，必须投入( D )。 (A)灭火保护系统；(B)协调控制系统；(C)燃烧控制系统；(D)旁路系统。 11、 ?差压变送器在进行密封性检查时，进入额定工作压力，密封15min，在最后5min内， 观察压力表压力下降值不得超过测量上限值的（C ）。 A、1% B、1.5% C、2% D、2.5%
《传热学》试题库 第一章概论 一、名词解释 1．热流量：单位时间内所传递的热量 2．热流密度：单位传热面上的热流量 3．导热：当物体内有温度差或两个不同温度的物体接触时，在物体各部分之间不发生相对位移的情况下，物质微粒(分子、原子或自由电子)的热运动传递了热量，这种现象被称为热传导，简称导热。 4．对流传热：流体流过固体壁时的热传递过程，就是热对流和导热联合用的热量传递过程，称为表面对流传热，简称对流传热。 5．辐射传热：物体不断向周围空间发出热辐射能，并被周围物体吸收。同时，物体也不断接收周围物体辐射给它的热能。这样，物体发出和接收过程的综合结果产生了物体间通过热辐射而进行的热量传递，称为表面辐射传热，简称辐射传热。 6．总传热过程：热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程，称为总传热过程，简称传热过程。 7．对流传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的对流传热量，单位为W／(m2·K)。对流传热系数表示对流传热能力的大小。 8．辐射传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的辐射传热量，单位为W／(m2·K)。辐射传热系数表示辐射传热能力的大小。 9．复合传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的复合传热量，单位为W／(m2·K)。复合传热系数表示复合传热能力的大小。 10．总传热系数：总传热过程中热量传递能力的大小。数值上表示传热温差为1K时，单位传热面积在单位时间内的传热量。 二、填空题 1．热量传递的三种基本方式为、、。 （热传导、热对流、热辐射） 2．热流量是指，单位是。热流密度是指，单位是。 （单位时间内所传递的热量，W，单位传热面上的热流量，W/m2） 3．总传热过程是指，它的强烈程度用来衡量。 (热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程，总传热系数) 4．总传热系数是指，单位是。 （传热温差为1K时，单位传热面积在单位时间内的传热量，W／(m2·K)） 5．导热系数的单位是；对流传热系数的单位是；传热系数的单位是。 （W／(m·K)，W／(m2·K)，W／(m2·K)） 6．复合传热是指，复合传热系数等于之和，单位是。 （对流传热与辐射传热之和，对流传热系数与辐射传热系数之和，W／(m2·K)） 7．单位面积热阻r t的单位是；总面积热阻R t的单位是。 （m2·K/W，K/W） 8．单位面积导热热阻的表达式为。 （δ/λ） 9．单位面积对流传热热阻的表达式为。 （1/h） 10．总传热系数K与单位面积传热热阻r t的关系为。 （r t=1/K） 11．总传热系数K与总面积A的传热热阻R t的关系为。 （R t=1/KA） 12．稳态传热过程是指。
第二章气体的热力性质 思考题 2-1 容器内盛有一定量的理想气体，如果将气体放出一部分后达到了新的平衡状态，问放气前、后两个平衡状态之间参数能否按状态方程表示为下列形式： （a ）222111T v P T v P = （b ）2 22111T V P T V P = 答：放气前、后两个平衡状态之间参数能按方程式（a ）形式描述，不能用方程式（b ）描述，因为容器中所盛有一定量的理想气体当将气体放出一部分后，其前、后质量发生了变化，根据1111RT m v p =，2222RT m v p =，而21m m ≠可证。 2-3 一氧气瓶内装有氧气，瓶上装有压力表，若氧气瓶内的容积为已知，能否算出氧气的质量。 答：能算出氧气的质量。因为氧气是理想气体，满足理想气体状态方程式mRT PV =。根据瓶上压力表的读数和当地大气压力，可算出氧气的绝对压力P ，氧气瓶的温度即为大气的温度；氧气的气体常数为已知；所以根据理想气体状态方程式，即可求得氧气瓶内氧气的质量。 2-4 夏天，自行车在被晒得很热的马路上行驶时，为何容易引起轮胎爆破？ 答：夏天自行车在被晒得很热的马路上行驶时，轮胎内的气体（空气）被加热，温度升高，而轮胎的体积几乎不变，所以气体容积保持不变，轮胎内气体的质量为定值，其可视为理想气体，根据理想气体状态方程式mRT PV =可知，轮胎内气体的压力升高，即气体作用在轮胎上的力增加，故轮胎就容易爆破。 2-5 气瓶的体积为5L ，内有压力为101325Pa 的氧气，现用抽气体积为0.1L 的抽气筒进行抽气。由于抽气过程十分缓慢，可认为气体温度始终不变。为了使其压力减少一半,甲认为要抽25次,他的理由是抽25次后可抽走25×0.1L=2.5L 氧气，容器内还剩下一半的氧气,因而压力就可减少一半;但乙认为要抽50次，抽走50×0.lL=5.0L 氧气，相当于使其体积增大一倍，压力就可减少一半。你认为谁对? 为什么? 到底应该抽多少次? 答：甲和乙的看法都是错误的。 甲把氧气的体积误解成质量,导出了错误的结论,在题设条件下，如果瓶内氧气质量减少了一半，压力确实能相应地减半。但是抽出氧气的体积与抽气时的压力、温度有关,并不直接反映质量的大小。因此,氧气体积减半，并不意味着质量减半。 乙的错误在于把抽气过程按定质量系统经历定温过程进行处理。于是他认为体积增大一倍，压力就减半。显然在抽气过程中，瓶内的氧气是一种变质量的系统,即使把瓶内的氧气与被抽走的氧气取为一个联合系统，联合系统内总质量虽然不变，但瓶内氧气的参数与被抽放的氧气的参数并不相同，也同样无法按定质量的均匀系统进行处理。 设初始质量RT V P m 1=，抽气一次，减少质量'm ，剩余质量2m 。 则m RT V P m 02.051.0'1=?=，则m m 98.02=
空调系统培训考试试题 姓名：得分： 一．选择题 1.冷水主机的四大部件是（） A.压缩机 B.冷凝器 C.节流阀 D.蒸发器 E.制冷剂 2.离心式水冷冷水机组使用的制冷剂是（） A．R134a B. H2O C. CO2 D.CO E.空气 3.离心式压缩机是（）型压缩机，双螺杆压缩机是（）型压缩机 A.速度型 B. 容积型 C. 涡旋式 4.按集团要求冷凝器（）年需要清洗铜管1次。 A．每年 B. 半年 C. 一季度 D. 两年 5.冷机维保需要做（） A.冷凝器清洗铜管内水垢 B. 蒸发器接近温度达到2度以上时也需要清 洗 C. 检测制冷剂纯度，不达要求时更换制冷剂 D. 检测润滑油物理特性，不达要求时更换冷冻油 E. 更换供液过滤器，更换供油过滤器 6. 冷却塔检查时，注意事项（） A. 检查布水器是否有堵塞情况 B. 检查浮球阀是否正常工作 C. 检查风机是否正常工作，检查皮带是否松脱 D. 检查布水是否均匀，是否水未经过填料直接流到集水盘 E.检查集水盘是否有污泥 7.组合式风柜巡检时注意事项（） A. 检查水侧压力表是否损坏 B.检查供水、回水温度计是否正常 C. 检查风柜内风侧过滤网是否脏堵 D.检查翅片换热器是否脏堵 E.检查风管软连接是否破损，保温是否破损 8．冷却水系统是（）式循环水系统，冷冻水系统是（）式循环水系统。 A. 闭式 B.开式 二、判断题 1. 在冷水主机日常运行启动时，最先开启时的设备是水侧管路电动蝶阀。（） 2. 发现冷水主机润滑油发黑或含有铁屑时，应马上将主机停机，并拨打维保单位电话安排检查压缩机齿轮箱或者轴承是否存在磨损。（） 3.冷水主机开启顺序依次为：开启水侧电动蝶阀，开启冷冻水泵，开启冷却水泵，达到要求最小水流量时冷水主机自检开启润滑油泵，净油压达到要求后启动压缩机。（） 4.风机盘管末端过滤网脏堵后不需要清洗，灰尘会自动脱落。（）
工程热力学(第五版)习题答案 工程热力学（第五版）廉乐明 谭羽非等编 中国建筑工业出版社 第二章 气体的热力性质 2-2.已知2N 的M ＝28，求（1）2N 的气体常数；（2）标准状 态下2N 的比容和密度；（3）MPa p 1.0=，500=t ℃时的摩尔容积Mv 。 解：（1）2N 的气体常数 2883140==M R R ＝296.9)/(K kg J ? （2）标准状态下2N 的比容和密度 1013252739.296?==p RT v ＝0.8kg m /3 v 1 =ρ＝1.253/m kg （3）MPa p 1.0=，500=t ℃时的摩尔容积Mv Mv ＝p T R 0＝64.27kmol m /3 2-3．把CO2压送到容积3m3的储气罐里，起始表压力 301=g p kPa ，终了表压力3.02=g p Mpa ，温度由t1＝45℃增加到t2＝70℃。试求被压入的CO2的质量。当地大气压B ＝101.325 kPa 。 解：热力系：储气罐。 应用理想气体状态方程。 压送前储气罐中CO2的质量
11 11RT v p m = 压送后储气罐中CO2的质量 22 22RT v p m = 根据题意 容积体积不变；R ＝188.9 B p p g +=11 （1） B p p g +=22 （2） 27311+=t T （3） 27322+=t T （4） 压入的CO2的质量 )1122(21T p T p R v m m m -=-= （5） 将（1）、(2)、(3)、(4)代入（5）式得 m=12.02kg 2-5当外界为标准状态时，一鼓风机每小时可送300 m3的 空气，如外界的温度增高到27℃，大气压降低到99.3kPa ，而鼓风机每小时的送风量仍为300 m3，问鼓风机送风量的质量改变多少？ 解：同上题 1000)273325.1013003.99(287300)1122(21?-=-=-=T p T p R v m m m ＝41.97kg
热学试题 一选择题： 1．只知道下列那一组物理量，就可以估算出气体中分子间的平均距离 A．阿伏加徳罗常数，该气体的摩尔质量和质量 B．阿伏加徳罗常数，该气体的摩尔质量和密度 C．阿伏加徳罗常数，该气体的质量和体积 D．该气体的质量、体积、和摩尔质量 2．关于布朗运动下列说法正确的是 A．布朗运动是液体分子的运动 B．布朗运动是悬浮微粒分子的运动 C．布朗微粒做无规则运动的原因是由于它受到水分子有时吸引、有时排斥的结果 D．温度越高，布朗运动越显著 3．铜的摩尔质量为μ（kg/ mol）,密度为ρ（kg/m3），若阿伏加徳罗常数为N A，则下列说法中哪个是错误 ．．的 A．1m3铜所含的原子数目是ρN A/μ B．1kg铜所含的原子数目是ρN A C．一个铜原子的质量是（μ / N A）kg D．一个铜原子占有的体积是（μ / ρN A）m3 4．分子间同时存在引力和斥力，下列说法正确的是 A．固体分子间的引力总是大于斥力 B．气体能充满任何仪器是因为分子间的斥力大于引力 C．分子间的引力和斥力都随着分子间的距离增大而减小 D．分子间的引力随着分子间距离增大而增大，而斥力随着距离增大而减小 5．关于物体内能，下列说法正确的是 A．相同质量的两种物体，升高相同温度，内能增量相同 B．一定量0℃的水结成0℃的冰，内能一定减少 C．一定质量的气体体积增大，既不吸热也不放热，内能减少 D．一定质量的气体吸热，而保持体积不变，内能一定减少 6．质量是18g的水，18g的水蒸气，32g的氧气，在它们的温度都是100℃时A．它们的分子数目相同，分子的平均动能相同 B．它们的分子数目相同，分子的平均动能不相同，氧气的分子平均动能大 C．它们的分子数目相同，它们的内能不相同，水蒸气的内能比水大 D．它们的分子数目不相同，分子的平均动能相同 7．有一桶水温度是均匀的，在桶底部水中有一个小气泡缓缓浮至水面，气泡上升过程中逐渐变大，若不计气泡中空气分子的势能变化，则 A．气泡中的空气对外做功，吸收热量 B．气泡中的空气对外做功，放出热量 C．气泡中的空气内能增加，吸收热量 D．气泡中的空气内能不变，放出热量 8．关于气体压强，以下理解不正确的是 A．从宏观上讲，气体的压强就是单位面积的器壁所受压力的大小 B．从微观上讲，气体的压强是大量的气体分子无规则运动不断撞击器壁产生的 C．容器内气体的压强是由气体的重力所产生的 D．压强的国际单位是帕，1Pa＝1N/m2
习题及部分解答 第一篇 工程热力学 第一章 基本概念 1. 指出下列各物理量中哪些是状态量，哪些是过程量： 答：压力，温度，位能，热能，热量，功量，密度。 2. 指出下列物理量中哪些是强度量：答：体积，速度，比体积，位能，热能，热量，功量， 密度。 3. 用水银差压计测量容器中气体的压力，为防止有毒的水银蒸汽产生，在水银柱上加一段水。若水柱高mm 200，水银柱高mm 800，如图2-26所示。已知大气压力为mm 735Hg ，试求容器中气体的绝对压力为多少kPa ？解：根据压力单位换算 kPa p p p p kPa Pa p kPa p Hg O H b Hg O H 6.206)6.106961.1(0.98)(6.10610006.132.133800.96.110961.180665.92002253=++=++==?=?==?=?= 4. 锅炉烟道中的烟气常用上部开口的斜管测量，如图2-27所示。若已知斜管倾角 30=α ， 压力计中使用 3 /8.0cm g =ρ的煤油，斜管液体长度 mm L 200=，当地大气压力 MPa p b 1.0=，求烟气的绝对压力（用MPa 表示）解： MPa Pa g L p 6108.7848.7845.081.98.0200sin -?==???==α ρ MPa p p p v b 0992.0108.7841.06=?-=-=- 5.一容器被刚性壁分成两部分，并在各部装有测压表计，如图2-28所示，其中C 为压力表，读数为 kPa 110，B 为真空表，读数为kPa 45。若当地大气压kPa p b 97=，求压力表A 的读数（用kPa 表示） kPa p gA 155= 6. 试述按下列三种方式去系统时，系统与外界见换的能量形式是什么。 （1）.取水为系统； （2）.取电阻丝、容器和水为系统； （3）.取图中虚线内空间为系统。
热控专业 一、填空题（每题1分） 1.自动同期控制回路通过对（）与（）的偏差进行比较，自动校正转速设定值，是发电机输出端频率始终跟随电网频率变化。 2.为了提高热工保护可靠性，需经过速率判断等计算，用于保护输出的模拟量信号，应采用（）配置。 3.锅炉点火和汽轮机冲转前，应完成测量与控制信号仪表管路的（））和电气回路的通电试验。 4.塞贝克在1821年发现；由两种不同的导体或半导体组成的闭合回路中，如果使两个接点处于不同温度，回路就会产生电动势。这一现象称为（），它是热电偶测温的理论基础。 5.补偿导线绝缘电阻，芯线间应不小于（）MΩ，芯线对屏蔽层应不小于（）MΩ。 6.温度仪最高使用值一般为满量程的（），正常指示值应为满量程的（）至（）。 7.密封垫圈，当压力大于（）MPa、温度大于（）℃时，应用不锈钢齿形或石棉绕不锈钢垫圈；当压力和温度参数小于规定值时，密封垫圈可用退火紫铜垫圈。 8.行程开关可以将（）信号转变为（）信号，然后控制机械装置的动作。 9.驱动给水泵汽轮机的蒸汽设计为两路，一路是（）气源，采用锅炉的输出新蒸汽，另一路是主机的（）抽汽。 10.机组甩负荷的同时，或转速超过（）时，自动关闭（），防止转速达到超速跳闸动作值，并维持机组在额定转速下运行。 11.气动执行机构的三断保护功能是指（）、（）、（）时，执行机构能够实现自保持。 12.给水控制还要保证给水泵工作在安全区，不至于因流量太低而造成泵的（），也不至于因超出下限特性而导致泵的（）。 13.电动执行机构按输出位移的型式分为（）、（）和多转
电动执行机构三类。 14.汽轮机液压调速系统中，油动机行程相对变化值与(转速)相对变化值成比例关系。 15.检定工业用热电阻时，一般检定0℃的电阻值和(100)℃的电阻值，然后求出电阻比(R100/R0)，以确定其是否符合技术要求。 16.对驱动回路的设计要求，控制系统的输出为脉冲量或4～20mA模拟量信号时，应具有（上下限值），以保证在控制系统故障时机组设备的安全。 17.电磁感应产生的干扰是由信号电缆周围的（电磁场）造成的。 18.LVDT共有（3）个线圈：（1）个初级线圈，（2）个次线圈。 19.为了确保DCS数据安全，DCS向SIS传输数据时DCS数据接口机和SIS数据服务器间用（单向隔离器）隔离。 20.直吹式制粉系统的燃料量控制为(给煤机)转速控制。 21.主蒸汽压力设定值在机组投入滑压运行时，根据实际负荷指令（CCS方式）或锅炉输入指令（BF方式）按（滑压曲线）产生；在不投滑压时，由运行人员根据机组情况手动设定。 22.分散控制系统的主要功能包括(控制功能)、(监视功能)、(管理功能)和(通信功能)4个部分。 23.协调控制系统在允许的负荷范围和负荷变化率的限制下，机组主控制器接收（功率需求）信号。 24.电磁干扰可分为（静电感应）产生的干扰和（电磁感应）产生的干扰。 25.直吹式制粉系统磨煤机控制包括(一次风量控制)、出口风温控制。 26.LVDT的作用是把油动机的机械位移转换成（电压信号），反馈到伺服放大器输入端。 27.以完全真空作等标准表示的压力，称作（绝对压力）；以大气压力作等标准表示的压力，称作（表压力）。 28.汽轮机调节系统的迟缓率?是调节系统的重要的质量指标，一般要求越小越好。过大的迟缓率会引起（转速）和（负荷）的摆动，甚至调节系统不稳定。 29.在三冲量给水调节系统中，主变量信号是（汽包水位），副变量信号是（给水流量），前馈信号是（蒸汽流量）。 30.开关量变送器的主要技术要求是动作的稳定性、动作的（可靠性）、（切换差）。 二、选择题（每题1分） 1.热工测点安装位置的选择要遵循一定的原则，取源部件之间距离应大于管道外径，但不小于
热学经典题目归纳 一、解答题 1．（2019·山东高三开学考试）如图所示，内高H=1.5、内壁光滑的导热气缸固定在水 平面上，横截面积S=0.01m2、质量可忽略的活塞封闭了一定质量的理想气体。外界温度为300K时，缸内气体压强p1=1.0×105Pa，气柱长L0=0.6m。大气压强恒为p0=1.0×105Pa。现用力缓慢向上拉动活塞。 （1）当F=500N时，气柱的长度。 （2）保持拉力F=500N不变，当外界温度为多少时，可以恰好把活塞拉出？ 【答案】（1）1.2m；（2）375K 【解析】 【详解】 （1）对活塞进行受力分析 P1S+F=P0S. 其中P1为F=500N时气缸内气体压强 P1=0.5×104Pa. 由题意可知，气体的状态参量为 初态:P0=1.0×105Pa，V a=LS，T0=300K； 末态：P1=0.5×105Pa，V a=L1S，T0=300K； 由玻意耳定律得 P1V1=P0V0 即 P1L1S=P0L0S 代入数据解得 L1=1.2m＜1.5m 其柱长1.2m
（2）汽缸中气体温度升高时活塞将向外移动，气体作等压变化 由盖吕萨克定律得 10V T =2 2 V T 其中V 2=HS . 解得： T 2=375K. 2．（2019·重庆市涪陵实验中学校高三月考）底面积S ＝40 cm 2、高l 0＝15 cm 的圆柱形汽缸开口向上放置在水平地面上，开口处两侧有挡板，如图所示．缸内有一可自由移动的质量为2 kg 的活塞封闭了一定质量的理想气体，不可伸长的细线一端系在活塞上，另一端跨过两个定滑轮提着质量为10 kg 的物体A .开始时，气体温度t 1＝7℃，活塞到缸底的距离l 1＝10 cm ，物体A 的底部离地h 1＝4 cm ，对汽缸内的气体缓慢加热使活塞缓慢上升．已知大气压p 0＝1.0×105 Pa ，试求： (1)物体A 刚触地时，气体的温度； (2)活塞恰好到达汽缸顶部时，气体的温度． 【答案】(1)119℃ (2)278.25℃ 【解析】 【详解】 (1)初始活塞受力平衡： p 0S ＋mg ＝p 1S ＋T ，T ＝m A g 被封闭气体压强 p 1()A 0m m g p S -=+ ＝0.8×105 Pa 初状态， V 1＝l 1S ，T 1＝(273＋7) K ＝280 K A 触地时 p 1＝p 2， V 2＝(l 1＋h 1)S 气体做等压变化，