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公用设备工程师-专业基础暖通空调、动力-工程热力学T.气体性质[单4选题]理想气体混合物中,的质量分数为总的质量分数为则该混合气
1.26%,74%,体的折合气体常数及等于江南博哥年真题][2016A.297J/kg•KB.287J/kg•KC.267J/kg•KD.260J/kg•K正确答案B参考解析由题设条件知,该气体的摩尔质量为M kM=Z M=26%X32+74%x28=
29.04g/mol义混合气体的折合气体常数的公式为式中,为气体常数,;为气Rg Rg=R/M RR=
8.314J/mol•K M体摩尔质量,则该混合气体的折合气体常数g/molo Rg=
8.314/
29.04=
0.287J/g•K=287J/kg•K[单选题]如果将常温常压下的甲烷气体作为理想气体,其定值比热容比
2.k=C P/G为年真题][2012A.
1.33B.
1.40C.
1.50D.
1.67正确答案A参考解析甲烷为多原子气体对于多原子气体,定压比热定容比CHJ Cp=9Rg/2,热、.则甲烷定值比热容比、,计算结果与项最为c=7Rg/2,k=cp/c=9/7=
1.29A接近[单选题].把空气作为理想气体,当其中的质量分数为的质量分数为321%,M78%,其他气体的质量分数为则其定压比热容为年真题]1%,Cp J/kg-K[2011A.707B.910C.1018D.1023正确答案C参考解析:根据空气中氧气和氮气的摩尔质量,忽略其他气体,可求得空气的摩尔质量为XM xXM=
0.21X32+
0.78X28=乂空=*氧气氧气+氮气氮气则气体常数为由于空气的主
28.56g/molo Rg=R/M=
8.314/
28.56=291J/kg•K空要组成部分氮气和氧气都是双原子分子,因此空气可认为是双原子气体,贝k=因此定压比热容Cp/cv=l.4,Cp—Cv=R,Cp=
3.5Rg=
3.5X291=由于在计算空气摩尔质量时忽略了其他设的气体,因此实际空气
1018.5J/kg-K o摩尔质量空比略大,实际气体常数略小于M
28.56g/mol Rg291J/则实际定压比热略小于综上所述,答案选择项kg-K,
1018.5J/kg-K oC[单选题.理想气体的关系式可表示成微分形式年真题]p-V-T[2008A.dp/p+dV/V=dT/TB.dp/p—dV/V=dT/TC.dV/V-dp/p=dT/TD.dT/T+dV/V=dp/p正确答案A参考解析对理想气体状态方程两边进行微分,得到pV=nRT pdV+Vdp=nRdTo对等式两边同时除以再利用理想气体状态方程的关系即可得出nRT,pV=nRT dp/p+dV/V=dT/To[单选题]钢瓶内理想气体的计算公式尸可适用的范围是
5.PM/T p2V2/T2[2013年真题]准静态过程A.可逆过程B.绝热过程C.任意过程后的两个平衡态之间D.正确答案D参考解析理想气体状态方程式克拉贝隆方程为或V=nRT pv=P该方程与工质经历的热力过程无关,只要是理想气体处于平衡状态即可R Tog[单选题]在煤气表上读得煤气消耗量为3若煤气消耗期间煤气压力表的
6.
668.5m,平均值为温度平均值为当地大气压力为标准状态下煤气消
456.3Pa,17℃,
100.IkPa,耗量为3年真题]m[2007oA.642B.624C.10649D.14550正确答案B参考解析根据理想气体状态方程可得「=式中,PV=mRgT,PM/P OV N/T、为标准状态下的压力与温度,本题中,为所P TPo=lOOlOOPa,T°=273K;P1给状态下的绝对压力,等于压力表读数表压与当地大气压之和,本题中,P1=「为所给状态下的温度,本题中,「=100100+
456.3=
100556.3Pa;17+273=290K;、分别为所处状态下和标准状态下的煤气消耗量,本题中,%=V1VN
668.5m3o将已知数据代入公式,则标准状态下煤气的消耗量〉/V^MPMlTub LPo=
100556.3计算结果与项最接近,因此答案选择3X
668.5X273/290X100100=
632.18m BB0[单选题].有台锅炉合用一个烟囱,每台锅炉每秒钟产生烟气已折算到7373nl3标准状态下的容积烟囱出口处的烟气温度为压力近似等于100℃,5烟气流速为则烟囱的出口直径是年真题]
1.0133X10Pa,30m/s,m[2009A.
3.56B.
1.76C.
1.66D.
2.55正确答案A参考解析台锅炉产生的标准状态下为大气压,「=的烟气总体积流量3p273K为根据质量守恒定律,烟囱内的烟气量与锅炉产生的烟气Vi=73X3=219ni3/s量相等烟气可作为理想气体处理根据理想气体状态方程由题意可知,pV=mRgT,烟囱内的压力近似为大气压,则尸V/TV2/T2,V2=T2%/T I=100+273X219/273=
299.烟气的流速则烟囱直径22m7s v=30m/s,o,瓯4x29922”d--=J=
3.56wVTX30[单选题]标准立方米的氧气,在温度如=和压力=下盛于
8.
0.345℃
103.2kPaP1一个具有可移动活塞的圆筒中,先在定压下对氧气加热,热力过程为然后在定1-2,容下冷却到初温过程为已知终态压力若氧气的气体常数45℃,2-
358.8kPaP3=在这两个过程中氧气与外界交换热量为年真题]=
259.8J/kg-K,kJ[2009A.
56.56B.
24.2C.
26.68D.
46.52正确答案C参考解析整个过程包括定压加热和定容冷却两个过程,氧气与外界交换的总热量为两个过程中氧气与外界交换热量之和,即计算步骤如下3=^^+32
①计算氧气质量氧气为理想气体,根据理想气体方程式则标准立pV=mRgT,
0.3方米的氧气的质量m=pM/RJi=103200X
0.3/
259.8X273=
0.429kgo
②计算各个参数『过程为定压过程,因此】过程为定容2p=p2=
103.2kPa;2-3过程,%=%,则状态点的温度氧气的2T2=p2T3/p3=
103.2X45+273/
58.8=
558.1K=285℃O定压比热容定容比热容、Cp=7R/2=7X
259.8/2=
909.3J/kg•K=
0.9093kJ/kg•K,c=5Rg/2=5X
259.8/2=
649.5J/kg・K=
0.6495kJ/kg・K定压过程中的吸热量为
③1-2Qi=mcp T2-T1=
0.429X
0.9093X285-45=
93.62kJo定容过程中的吸热量为
④2-3Q=mc T-T=
0.429X
0.6495X45—2v32285=-
66.87kJo
⑤计算总热量总热量计算结果与项最接0=^+02=
93.62—
66.87=
26.75kJ C近,因此答案选择C[单选题]已知氧气的表压为环境压力温度钢瓶体积
9.
0.15MPa,
0.IMPa,123C,
0.3元则计算该钢瓶质量的计算式中年真题]m=
0.15X1O6XO.3/123X83140[2010一处错误A.两处错误B.三处错误C.无错误D.正确答案C参考解析根据理想气体状态方程式该钢瓶中氧气质量的公式为PV=mRgT,m=PV/式中,为绝对压力,本题为体积,本题中RgT PP=
0.15+
0.1=
0.25MPa;V为氧气通用气体常数,本题中V=
0.3ni3;Rg=R/M=8314/32=
259.8J/kg•K;T为温度,本题中因此该钢瓶中氧气质量的计算式为T=123+273=396K m=
0.25X6则题干中的计算式共有三处错误,为
①压力不应是表压,10X
0.3/396X
259.8o而是绝对压力;
②温度应是热力学温标而不是摄氏温度;
③气体常数应是氧气的气体常数而不是理想气体常数[单选题]混合气体的分容积定律阿盖米特定律是指气体混合过程中
10.年真题][2019混合气体体积等于每一成分单独处于同样温度压力时的体积的总和A.混合气体体积等于每一成分单独处于原先温度压力时的体积的总和B.混合气体的分容积等于每一成分单独处于同样温度时的体积C.混合气体的分容积等于每一成分单独处于同样压力时的体积D.正确答案A参考解析混合气体的分容积定律为气体混合物的总体积等于各成分气体分体积之和其中,分体积指各成分气体单独处于平衡状态时的体积因此,V VP,T混合气体体积等于每一成分单独处于同样温度压力时的体积的总和[单选题]在不太高压力下,实际气体状态的范德瓦尔斯方程与理想气体状态方
11.程之间的差别是年真题][2017分子运动空间减小,压力下降A.分子运动空间减小,压力增大B.分子运动空间增大,压力下降C.都不变D.正确答案A参考解析由于实际气体分子本身的体积和分子之间相互作用力的影响,实际气体和理想气体存在偏差理想气体每个分子可自由活动空间为实际气体的气体V”n分子本身具有体积为因此分子运动空间变小,故范德瓦尔斯方程用分子可自由b,活动空间取代理想状态方程中的体积时,分子运动空间减小;由于分子间Vm—b存在作用力,气体对壁面施加的压力相对于理想气体要小[单选题].实际气体分子间有作用力且分子有体积,因此同一气体,在同样温度12和体积下,若压力不太高,分别采用理想气体状态方程式计算得到的压力和实P理际气体状态方程式计算得到的压力实之间关系为年真题]P[2014A.p p实理〜B.p p实>理C.p Vp实理不确定D.正确答案A参考解析若考虑存在分子间作用力,气体对容器壁面所施加的压力要比理想气体的小;而存在分子体积,会使分子可自由活动的空间减小,气体体积减小从而压力相应稍有增大,因此综合考虑分子间作用力和分子体积的影响,当压力不太高时,P Psi实仁[单选题]压缩因子法是依据理想气体计算参数修正后得出实际气体近似参数,
13.z下列说法中不正确的是年真题][20HA.z=f p,T是状态的函数,可能大于或者小于B.z11表明实际气体偏离理想气体的程度C.z是同样压力下实际气体体积与理想气体体积的比值D.z正确答案D参考解析三项,压缩因子是指在给定状态相同压力和温度下,实际气体ACD的质量体积和理想气体的质量体积的比值,它是温度与压力的函数,即z=f表明实际气体偏离理想气体的程度;而项没有强调相同温度项,对于p,T,D B理想气体,对于实际气体是状态的函数,它的值可能大于也可能小于z=l;z1lo[单选题].混合气体的分压力定律道尔顿分压定律表明,组成混合气体的各14部分理想气体的参数满足下列哪项关系?年真题][2018A.P=P1+P2-|l-PnB.V=V]+Vz+…+VnC.Pi=gi・PD.v i=gi-V正确答案A参考解析道尔顿分压定律表述为混合气体的总压力等于各组分气体分压力之和,即P=Pl+p2HFPno[单选题]理想气体的性质可以归纳为除以外的下列各项
15.0遵循克拉贝龙状态方程和阿伏伽德罗假说A.定压质量热容和定容质量热容只是温度的函数,它们的差值恒等于气体常数B.C.质量热力学能和质量焰都只是温度的函数质量力商与质量体积无关D.正确答案D参考解析理想气体状态方程又称克拉贝龙状态方程,满足阿伏伽德罗假说根据理想气体模型,理想气体的热力学能和质量焰都只是温度的函数,与压力无关,但与质量体积有关理想气体的定压质量热容g和定容质量热容都只是温度的函数理想气体满足迈耶公式,迈耶公式为、=因此,定压质量热容和Cp—c Rgcp定容质量热容的差值恒等于气体常数cv Rgo[单选题].气体模型的下列描述中,不符合理想气体模型16分子没有体积A.分子之间没有相互作用力B.分子为完全弹性体C.临界温度低于常温D.正确答案D参考解析理想气体模型假设气体分子是不占体积的质点、分子间没有相互作用力、分子之间的碰撞是无动量损失的弹性碰撞项与理想气体模型无关[单D选题].一绝热刚体容器用隔板分成两部分左边盛有高压理想气体,右边为真17空抽去隔板后,容器内的气体温度将升高A.降低B.不变C.无法确定D.正确答案C参考解析此过程为自由膨胀过程该过程为绝热过程且与外界无功量交换Q=0,所以根据热力学第一定律肌热力学能变化量即抽去隔板前后W=0,Q=AU+AU=0,状态总内能不变又因为理想气体的内能只是温度的函数,而前后状态内能并未发生改变,所以容器内气体温度不变[单选题].某种理想气体,气体常数绝热指数18Rg=
0.277kJ/kg・K,1=
1.384,则以=A.
0.116kJ/kg・KB.
0.998kJ/kg•KC.
0.393kJ/kg•KD.
0.721kJ/kg・K正确答案D参考解析理想气体与、,的关系式为、=绝热指数的公式为、,=cp cCp—c Rgk=Cp/c因此,定压比热容Rg+cv/c oCv=Rg/k—1=
0.277/
1.384—v1=
0.721kJ/kg•K o[单选题].某理想气体经历了一个内能不变的热力过程,则该过程中工质的培变19大于零A.等于零B.小于零C.不确定D.正确答案B参考解析理想气体的内能和熔均是温度的单值函数,因此内能不变的热力过程即为温度不变的热力过程,所以该过程焰变为零14-腰二静[单选题]道尔顿分压定律‘片适用于
20.理想气体A.非理想气体B.所有气体C.实际气体D.正确答案A参考解析道尔顿分压定律适用于理想气体对于实际气体,由于分子间作用力的存在,道尔顿分压定律将出现偏差[单选题]氧气与某种未知理想气体混合混合气体的体积为3压力
21.2kg5kg4m,为温度为该未知气体的气体常数为氧气被视为理想3Xl5pa,
283.69K J/kg-K气体A.
742.3B.
103.6C.
259.8D.
288.1正确答案A参考解析两种成分气体混合的摩尔质量公式为已知混合物的状M=xM+x2M2态,根据理想气体状态方程式则该混合物的摩尔质量^pV=m/M RT,1=mRT/pV=氧气的摩尔质量百分比2+5X8314X
283.69/3X105X4=
13.76g/mol x1=ni/n=o未知气体的摩尔质量百分比〈2000/32/7000/
13.76=
0.123,x Sub2=l—Xi=l—因此,该未知气体的摩尔质量
0.123=
0.877M2=M-XM/X=
13.76-
0.123X32/
0.2则未知气体的气体常数877=
11.2g/mol Rg=R/M2=8314/ll.2=
742.3J/kg•Ko[单选题]范德瓦尔状态方程式针对理想气体模型中分子不占体积和分子之间
22.没有相互作用力两个因素做出修正,能反映出实际气体在定温状态变化时气态与液态互相转变的现象,方程式可以写成A.pv=Z R/M TB.p+a/V2V mm sub—b=R/M TC.Z=PrVr/TrD.pV=RT—ap/Tm正确答案B参考解析范德瓦尔方程式认为,实际气体因分子占有体积而缩小了分子自由运动的空间,分子之间的相互作用力削弱了气体的压力,引入常数和修正a b理想气体状态方程式,方程式如下p+方程式能反映出实际气体a/V2Vm/sub-b=R/M T»m在定温状态变化时气态与液态互相转变的现象,液态密度和气态密度的差别随压力升高而减小,并且存在液态和气态密度没有差别的状态[单选题].某种理想气体的气体常数质量热容比丫23R/M=
0.277kJ/kg-K,则定容质量热容心=
1.384,kJ/kg-KoA.
0.116B.
0.998C.
0.393D.
0.721正确答案D参考解析迈耶公式为式中,丫为质量热容比;定容c—c=Y c—c=R/Mo c、为p v vv质量热容;为气体的气体常数因此,定容质量热容孰=R/M R/M/y-1=
0.277/
1.348-1=
0.721kJ/kg•K。