化工热力学期末考试答案2023春

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化工热力学

1. 在真实气体及其混合物中使用逸度以校正压力，与此类似，在非理想溶液中使用活度来校正浓度。（ ）

A:错 B:对
AI参考:答案：B:对。在真实气体及其混合物中，使用逸度来校正压力的原因是因为真实气体符合亨利定律，其分压与逸度成正比。而在非理想溶液中，使用活度来校正浓度是因为溶剂分子在溶液中可以占据不同的缔合结构，导致溶剂的化学势不等于其纯物质时的化学势，因此需要使用活度系数来校正浓度。因此，该判断题是正确的。'

2. 纯物质的偏摩尔性质就是摩尔性质。（ ）

A:对 B:错
答案:正确

3. van der Waals方程中常数a、b分别是考虑到分子有体积和分子间存在相互作用的校正。（ ）

A:对 B:错
答案:都大于零AI参考:答案是B：错。van der Waals方程是一个用于描述气体分子之间相互作用和散射的数学模型，它通常用于描述气体分子的行为。在van der Waals方程中，常数a和b是用来校正气体分子之间的相互作用和散射效应的。其中，常数a通常表示分子间的长程相互作用，而常数b则表示分子间的体积效应和热膨胀等其他因素。因此，选项B是错误的。'

4. 热力学基本关系式dH=TdS+Vdp只适用于可逆过程。（ ）

A:错 B:对
答案:错误

5. 纯物质T-S图两相区水平线段（结线）长度表示汽化熵的大小。（ ）

A:对 B:错
AI参考:正确答案是A：对。纯物质T-S图两相区水平线段（结线）长度表示汽化熵的大小。汽化熵是指物质在一定压力和温度下，单位质量液体转变为同温度、同压力气体的熵变。纯物质在两相平衡线段上，水平线段长度越大，表示汽化熵越大，即物质从液体变为气体的过程越容易进行。因此，这个说法是正确的。'

6. 当压力大于临界压力时，纯物质就以液体形式存在。（ ）

A:对 B:错
答案:错误

7. 一定压力下，纯物质的泡点温度和露点温度是相同的，且等于沸点。（ ）

A:错 B:对
答案:正确

8. 理想功W_id是指体系的状态变化是在一定的环境条件下按以完全可逆过程进行时，理论上可
   能产生的最大功或者必须消耗的最小功，因此理想功就是可逆功，同时也是的负值。
   （ ）

A:错 B:对
答案:错误

9. 损失功可表示成。（ ）

A:对 B:错
答案:δW= -p外dVAI参考:答案是B:错。题目中给出的图像表示的是动能定理的公式，而不是损失功的公式。动能定理是描述物体动能改变的规律，而损失功是指在能量转换或传输过程中损失的部分能量，与动能定理没有直接关系。因此，这个表述是错误的。'

10. 相平衡的判据为“除各相的温度、压力相同外，各相中各组分的化学位或者各相中各组分的分逸度必须相等”。（ ）

A:错 B:对
AI参考:答案：B:对。相平衡的判据为“除各相的温度、压力相同外，各相中各组分的化学位或者各相中各组分的分逸度必须相等”或“在多组分系统中，各物种的分压之和为常数，并且必须相等”。因此，答案为B，即正确。'

11. 对比态原理认为，在相同的对比状态下，所有的物质表现出相同的性质。（ ）

A:对 B:错
答案:若Tr,Pr相同,则Vr相同

12. 流体经过节流，节流前后流体的焓值并未发生变化，但损失了做功能力。（ ）

A:对 B:错
AI参考:流体经过节流，节流前后流体的焓值并未发生变化，但损失了做功能力。这个说法是正确的。节流是流体经过一个狭窄的通道，如一个节流阀，这个过程会导致流体的压力和温度发生变化。在这个过程中，流体经过狭窄的通道时，一部分动能转化为热能，因此流体的温度会升高，同时一部分压力能被转化为热能，使得流体的压力降低。虽然焓值没有发生变化，但是流体的做功能力（即动能）会降低，这就是所谓的节流损失。因此，答案是A：对。'

13. 封闭体系是指体系与环境之间的界面即不允许传递物质也不允许传递能量。（ ）

A:错 B:对
答案:没有物质交换，只有能量交换AI参考:答案是B：对。封闭体系是指体系与环境之间的界面不允许传递物质也不允许传递能量。因此，这个判断题是正确的。'

14. 理想气体是极低压力和较高温度下各种真实气体的极限情况，实际上并不存在。（ ）

A:错 B:对
AI参考:答案是B：对。理想气体是一种理想化的模型，用来简化实际气体的行为，是在压强不太大、温度不太低的实际气体范围内，各种真实气体的极限情况。因此，实际上并不存在理想气体。'

15. 能级是衡量能量质量的指标，它的大小代表体系能量品质的高低。（ ）

A:对 B:错
AI参考:答案：A。能级是衡量能量质量的指标，它的大小代表体系能量品质的高低。'

16. 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，这两个循环的热效率是相等的。（ ）

A:错 B:对
AI参考:B:对卡诺循环的热效率只与热源有关，与工质和循环过程无关。因此，若两个循环的热源相同，则这两个循环的热效率相等。本题中两个热源的温度分别为T₁、T₂，由于T₁

17. 要对化工过程进行节能改进，就必须对理想功、损失功、热力学效率进行计算和热力学分析。（ ）

A:错 B:对
答案:正确

18. 对于二元混合物体系，当在某浓度范围内组分2符合Henry规则，则在相同的浓度范围内组分1符合Lewis-Randall规则。（ ）

A:对 B:错
答案:对

19. 孤立体系经历一个过程时,总是自发地向熵增大的方向进行，直至熵达到它的最大值,体系达到平衡态。（ ）

A:对 B:错
AI参考:答案是B：错。孤立体系经历一个过程时，总是自发地向熵增大的方向进行，但是并不一定到达平衡态，到达什么状态还要取决于过程的具体形式和体系的初始状态等因素。因此，该说法不准确。'

20. SRK方程可较精确地计算汽液平衡。（ ）

A:错 B:对
AI参考:答案是B：对。SRK方程（兰金-库尔曼-拉尔夫方程）是一种用于计算汽液平衡的数学模型，它能够提供较为精确的计算结果，因此选项B是正确的。'

21. 由组分生成理想溶液时，组分的下列偏摩尔性质与纯组分的摩尔性质不相等的是 。（ ）

A:偏摩尔焓 B:偏摩尔内能 C:偏摩尔体积 D:偏摩尔自由焓
答案:Gibbs-Duhem ;吉布斯-杜亥姆AI参考:在理想溶液中，各组分的偏摩尔性质与纯组分的摩尔性质相等。在给出的选项中，只有D项“偏摩尔自由焓”与纯组分的摩尔性质不相等。偏摩尔自由焓是一个特殊的偏摩尔性质，它与理想气体混合溶液中的其他组分无关。在理想溶液中，所有组分的偏摩尔性质都应与纯组分的相应性质相等。因此，正确答案是D：偏摩尔自由焓与纯组分的摩尔性质不相等。'

22. 关于化学势的下列说法中不正确的是( )。 （ ）

A:化学势大小决定物质迁移的方向 B:系统中的任一物质都有化学势 C:系统的偏摩尔量就是化学势 D:化学势是系统的强度性质
答案:系统的偏摩尔量就是化学势

23. 从下列热力学性质中选出一个与其他三个数值不相等的是 。（ ）

A:火无 B:有效能 C:有效能损失 D:损失功
AI参考:正确选项是【B:有效能】。有效能是指体系从环境中获得的具有实用意义的能量，即体系经过循环过程所得到的能量。有效能与其他选项的热力学性质不同，因为它涉及到能量的实际应用和循环过程。火无、损失功和有效能损失等概念与有效能不同，它们更多地关注能量的转化和损失，而不是能量的实际应用。因此，选项B与其他三个选项的热力学性质不相等。'

24. 一封闭体系经过一变化，体系从25℃恒温水浴吸收热量8000KJ，体系熵增25KJ/K，则此过程 （ ）

A:可逆的 B:不可逆的 C:不确定 D:不可能的
答案:不可能的

25. Pitzer提出的由偏心因子ω计算第二维里系数的普遍化关系式是（ ）。（ ）

A:BPC/（RTC）= B0 +ωB1 B:B = B0 + ωB1 C:B = B0 ω + B1 D:B = B0ωB1
答案:

26. 关于制冷循环，下列说法不正确的是（ ）。（ ）

A:冰箱里冷冻鱼肉所需的制冷量是由冷凝器吸收的热提供的 B:冰箱里冷冻鱼肉所需的制冷量是由蒸发器吸收的热提供的 C:夏天，空调的室内机是蒸发器 D:冬天，空调的室外机是蒸发器
答案:冰箱里冷冻鱼肉所需的制冷量是由冷凝器吸收的热提供的

27. 按第二定律，无论什么过程体系的熵变 。（ ）

A:不确定 B:≥0 C:=0 D:≤0
答案:不确定

28. 下面说法中不正确的是 。 （ ）

A:纯物质无偏摩尔量 B:偏摩尔性质是强度性质 C:强度性质无偏摩尔量 D:任何偏摩尔性质都是T，P的函数
答案:角色游戏对幼儿自我控制能力的提高无作用AI参考:不正确的是A：纯物质无偏摩尔量。偏摩尔性质是强度性质，即物质的量与体积无关的性质就是强度性质。强度性质又可以分为偏摩尔体积（B选项正确）、偏摩尔熵、偏摩尔焓等。因此，强度性质和体积有关，但不是体积的函数。强度性质本身就对系统中所含的其他物质的量的不同组合方式有不同的反应。偏摩尔性质是T，P的函数指的是一个系统的某些物理量随温度和压力变化的性质。所以，任何偏摩尔性质都是T，P的函数这个说法也是正确的。D选项是对的。但是A选项纯物质无法构成偏摩尔量的前提条件，因此纯物质没有偏摩尔量是不正确的。所以选择A选项。'

29. 下列热力学性质中不是状态函数的是 。（ ）

A:热 B:熵 C:自由焓 D:焓
AI参考:正确答案是【A】热。状态函数是指在一定的条件下，体系处于某一宏观状态时具有的某一热力学性质的函数。熵、自由焓、焓都是状态函数，而热不是状态函数。因此，选项A是正确答案。'

30. 下列真实的EOS，有一定理论基础的是（ ）。（ ）

A:PR方程 B:SRK方程 C:维里方程 D:RK方程
答案:维里方程

31. 能量平衡时以热力学 为基础，有效能平衡时以热力学 为基础。能量平衡是反映系统中能量的 利用情况，有效能平衡是反映系统中能量 的利用情况。___


答案:第一定律;第二定律

32. 等温等压下二元溶液组分的活度系数与组成之间关系，按Gibbs-Duhem方程 x₁dlnγ₁+
    _{@key_17@} = 0。___


答案:x2dlnγ2

33. 任意实际气体的状态方程都可以表示为 。___


AI参考:正确选项应该是：任意实际气体的状态方程都可以表示为pV=nRT。 这个方程是理想气体状态方程的延伸，用于描述任意实际气体的状态。它考虑了气体分子间相互作用、分子热运动、气体分子的质量和电荷等因素，能够更准确地描述气体的状态。"

34. 稳态流动过程的理想功W_id = 。___


AI参考:正确选项为： 理想功Wid = 0 稳态流动过程中，流体不会做功，因此理想功为0。"

35. 当T, P一定时，非理想溶液混合性质变化 △G = 。___


AI参考:当T，P一定时，非理想溶液混合性质变化△G=ΔH-TΔS。"

36. 第二、第三维里系数分别表示的理论含义是 。___


答案:表示二个.三个分子间碰撞或相互作用导致的非理想行为.

37. 三参数对比态原理中的三个参数分别为对比温度Tr、对比压力Pr和 。___


AI参考:正确选项为对比温度Tr、对比压力Pr和基准温度Trb。根据三参数对比态原理，其中三个参数分别为对比温度、对比压力和基准温度，用于描述气体状态与基准态之间的差异。其中，对比温度Tr是实际气体与基准态之间的温度差异，对比压力Pr是实际气体与基准态之间的压力差异，而基准温度Trb则用于描述基准态下的温度，用于与对比温度进行比较。因此，需要填入的第三个参数是基准温度Trb。"

38. 假设T₁和T₂分别为高温热源和低温冷源的温度，那么工作于高温热源和低温冷源之间的可逆机的效率为 ，逆向卡诺循环的制冷系数为 。___


AI参考:工作于高温热源和低温冷源之间的可逆机的效率为εref=1，逆向卡诺循环的制冷系数为εref=-ΔT/Tref，其中ΔT为高温热源和低温冷源的温度差，Tref为高温热源的热力学温度。 因此，正确答案是εref=1 和εref=-ΔT/Tref。"

39. 体系由一状态到另一状态变化过程中以 方式进行时的功效应，称为此过程的理想功。___


答案:完全可逆

40. 某气体温度为T，其临界温度为T_C，给气体加的压力P足够大，则气体能被液化的温度条件是 。___


AI参考:正确选项： **P ≥ Pc(T/Tc-1)** 解释： 这个问题的答案基于气体状态方程中的临界点概念。当给气体施加足够大的压力时，气体可以克服其临界温度下的临界点，并从气态转变为液态。这个压力必须大于或等于临界压力（Pc），即：P ≥ Pc。此外，为了使气体在转变过程中能够被液化，所需的温度必须小于或等于临界温度（Tc）。因此，气体的温度条件是：P ≥ Pc且T ≥ Tc。综合以上两点，可得正确的答案为：P ≥ Pc(T/Tc-1)。"