توضیحات

دانلود رایگان نمونه سوالات ترمودینامیک (مکانیک1) پالایش نفت و گاز پیروزی 1404

1. قانون اول ترمودینامیک بیان می‌کند:
A) ΔU = Q – W
B) ΔU = Q + W
C) ΔU = Q × W
D) ΔU = Q ÷ W
**پاسخ:** A) ΔU = Q – W
**تشریح:** تغییر انرژی داخلی برابر است با حرارت دریافت‑شده منهای کار انجام‑شده.
https://azmon98.ir/

2. در یک فرایند آدیاباتیک (adiabatic) ایزنتروپی:
A) ثابت می‌ماند
B) افزایشی است
C) کاهشی است
D) نامعین است
**پاسخ:** A) ثابت می‌ماند
**تشریح:** آدیاباتیک بدون تبادل حرارتی، ایزنتروپی ثابت می‌شود.
https://azmon98.ir/

3. ضریب کارآیی چرخه کارنو برابر است با:
A) 1 – Tc/Th
B) Tc/Th
C) Th/Tc
D) 1 + Tc/Th
**پاسخ:** A) 1 – Tc/Th
**تشریح:** کارآیی ایده‌آل بین دو دمای مطلق Th و Tc.
https://azmon98.ir/

4. گاز ایده‌آل با ثابت گاز R در معادله PV = nRT، n نشان‌دهنده:
A) فشار
B) حجم
C) تعداد مول‌ها
D) دما
**پاسخ:** C) تعداد مول‌ها
**تشریح:** n مول گاز.
https://azmon98.ir/

5. اگر فشار یک گاز را دو برابر کنیم در حالی که حجم و دما ثابت بمانند، چه اتفاقی می‌افتد؟
A) مقدار n نصف می‌شود
B) مقدار n دو برابر می‌شود
C) مقدار n ثابت می‌ماند
D) مقدار n صفر می‌شود
**پاسخ:** C) مقدار n ثابت می‌ماند
**تشریح:** فشار، حجم و دما رابطه PV = nRT را حفظ می‌کند؛ n تغییر نمی‌کند.
https://azmon98.ir/

6. در فرایند ایزوباریک (isobaric) کار صورت‌گرفته توسط گاز برابر است با:
A) W = PΔV
B) W = VΔP
C) W = nRΔT
D) W = ΔU
**پاسخ:** A) W = PΔV
**تشریح:** فشار ثابت، کار برابر فشار ضرب در تغییر حجم.
https://azmon98.ir/

7. در یک سیکل رانکین (Rankine) بخار، بخار به‌صورت:
A) آب غلیظ می‌شود
B) متراکم می‌شود
C) در مبدل حرارتی به آب تبدیل می‌شود
D) مستقیماً به گاز تبدیل می‌شود
**پاسخ:** C) در مبدل حرارتی به آب تبدیل می‌شود
**تشریح:** بخار در کندانسور به آب مایع تبدیل می‌شود.
https://azmon98.ir/

8. توان حرارتی یک منبع با نرخ انتقال حرارت Q و اختلاف دما ΔT برابر است با:
A) P = Q/ΔT
B) P = Q × ΔT
C) P = Q ÷ ΔT²
D) P = Q + ΔT
**پاسخ:** A) P = Q/ΔT
**تشریح:** توان حرارتی نسبت به اختلاف دما.
https://azmon98.ir/

9. در فرایند ایزوترمال (isothermal) برای گاز ایده‌آل، ΔU برابر است با:
A) صفر
B) Q
C) –W
D) Q + W
**پاسخ:** A) صفر
**تشریح:** انرژی داخلی گاز ایده‌آل فقط به دما وابسته؛ دما ثابت → ΔU = 0.
https://azmon98.ir/

10. قانون دوم ترمودینامیک به کدام اصل اشاره دارد؟
A) حفظ انرژی
B) جهت‌دار بودن فرآیندهای طبیعی
C) ترکیب فشار و دما
D) وابستگی به حجم
**پاسخ:** B) جهت‌دار بودن فرآیندهای طبیعی
**تشریح:** انتروپی در فرایندهای خودبه‌خودی افزایش می‌یابد.
https://azmon98.ir/

11. گرافیک نشان می‌دهد که در یک فرآیند آدیاباتیک معکوس (reversible) رابطه بین فشار و حجم به صورت:
A) PV^γ = ثابت
B) PV = ثابت
C) P/V = ثابت
D) P + V = ثابت
**پاسخ:** A) PV^γ = ثابت
**تشریح:** γ نسبت ظرفیت حرارتی Cp/Cv.
https://azmon98.ir/

12. ظرفیت حرارتی در فشار ثابت (Cp) نسبت به ظرفیت حرارتی در حجم ثابت (Cv) چه ارتباطی دارد؟
A) Cp = Cv + R
B) Cp = Cv – R
C) Cp = 2Cv
D) Cp = Cv / R
**پاسخ:** A) Cp = Cv + R
**تشریح:** برای گاز ایده‌آل.
https://azmon98.ir/

13. در سیکل دیزل، فشار ترکیبی پس از فشرده‌سازی نسبت به سیکل گازولین:
A) کمتر است
B) برابر است
C) بیشتر است
D) صفر است
**پاسخ:** C) بیشتر است
**تشریح:** فشرده‌سازی بالقوه بالاتر منجر به فشار بالاتر می‌شود.
https://azmon98.ir/

14. مقدار کار حرکتی یک پیستون در سیلندر با فشار ثابت P و شفت طول L برابر است با:
A) W = PL
B) W = P × A × L
C) W = P / L
D) W = P + L
**پاسخ:** B) W = P × A × L
**تشریح:** کار برابر فشار ضرب در مساحت مقطع (A) و طول حرکت.
https://azmon98.ir/

15. در یک تراکم‌گر (compressor) ایزنتروپی ثابت، آیا کار ورودی برابر است با حرارت خروجی؟
A) بله
B) خیر
C) تنها در حالت ایزوتروپیک
D) فقط اگر فشار ثابت باشد
**پاسخ:** B) خیر
**تشریح:** در ایزنتروپی ثابت، ΔS = 0 → Q = W فقط برای دستگاه بسته؛ اما در کمپرسور معمولی تبادل حرارتی رخ می‌دهد.
https://azmon98.ir/

16. آیا مبدل حرارتی (heat exchanger) با راندمان 100 % امکان‌پذیر است؟
A) بله
B) خیر
C) فقط در حالت ایده‌آل بدون گرادیان دما
D) فقط در فضاهای خلا
**پاسخ:** B) خیر
**تشریح:** همواره ضرر حرارتی وجود دارد.
https://azmon98.ir/

17. در یک چرخه ‌بروتون (Brayton)، نسبت فشار فشرده‌سازی بالا به کارآیی بیشتر منجر می‌شود. این رابطه کدام قانون را نشان می‌دهد؟
A) قانون دوم ترمودینامیک
B) قانون اول ترمودینامیک
C) قانون گسسته فشار
D) قانون پایداری
**پاسخ:** A) قانون دوم ترمودینامیک
**تشریح:** کارآیی بر پایه نسبت فشار فشرده‌سازی است.
https://azmon98.ir/

18. در گازهای واقعی، ضریب تصحیح (compressibility factor) Z برابر است با:
A) Z = PV/(nRT)
B) Z = nRT/(PV)
C) Z = P/V
D) Z = T/P
**پاسخ:** A) Z = PV/(nRT)
**تشریح:** Z نشان می‌دهد تا چه حد گاز از رفتار ایده‌آل فاصله دارد.
https://azmon98.ir/

19. در یک سیکل اوتو (Otto) با نسبت فشار فشرده‌سازی r، کارآیی تئوریک برابر است با:
A) 1 – 1/r^(γ‑1)
B) 1 – r^(γ‑1)
C) r^(γ‑1) – 1
D) 1 + 1/r^(γ‑1)
**پاسخ:** A) 1 – 1/r^(γ‑1)
**تشریح:** کارآیی وابسته به نسبت فشرده‌سازی و γ.
https://azmon98.ir/

20. در یک سیکل جوزفسون (Joule‑Thomson) گاز اگر دما کاهش یابد، گاز به‌صورت:
A) انبساط می‌یابد (cooling)
B) فشرده می‌شود (heating)
C) دما ثابت می‌ماند
D) فشار ثابت می‌شود
**پاسخ:** A) انبساط می‌یابد (cooling)
**تشریح:** اثر جول‑توماس برای گازهای واقعی می‌تواند منجر به خنک‌سازی شود.
https://azmon98.ir/

21. آیا می‌توان در یک سیکل آدیاباتیک تک‌طرفه (one‑way) کار کرد؟
A) بله، با راندمان 100 %
B) خیر، چون کار ورودی مساوی کار خروجی است
C) بله، اگر ΔS = 0 باشد
D) خیر، به دلیل قانون دوم ترمودینامیک
**پاسخ:** D) خیر، به دلیل قانون دوم ترمودینامیک
**تشریح:** یک‌طرفه بودن با کاهش انتروپی مخالف است.
https://azmon98.ir/

22. مقدار انتروپی در یک فرآیند ایزوترمال برای یک گاز ایده‌آل برابر است با:
A) ΔS = nR ln(V₂/V₁)
B) ΔS = nR ln(P₂/P₁)
C) ΔS = 0
D) ΔS = nCₚ ln(T₂/T₁)
**پاسخ:** C) ΔS = 0
**تشریح:** برای گاز ایده‌آل در ایزوترمال، ΔU = 0 → ΔS = Q_rev/T = 0.
https://azmon98.ir/

23. در یک دستگاه تبادل حرارتی هم‌جریان (counter‑current), بیشترین انتقال حرارت انجام می‌شود چون:
A) اختلاف دما در طول مسیر ثابت است
B) اختلاف دما در ابتدای تبادلگر بیشینه است
C) دماهای دو جریان در هر نقطه تقریباً برابر است
D) جریان‌ها هم‌جهت هستند
**پاسخ:** C) دماهای دو جریان در هر نقطه تقریباً برابر است
**تشریح:** این شرط به حداکثر راندمان منجر می‌شود.
https://azmon98.ir/

24. انرژی آزاد گیبس (G) برای یک سیستم در دما و فشار ثابت تعریف می‌شود به:
A) G = H – TS
B) G = U + PV – TS
C) G = U – PV + TS
D) G = H + TS
**پاسخ:** A) G = H – TS
**تشریح:** انرژی آزاد در شرایط ثابت T و P.
https://azmon98.ir/

25. در یک سیکل لیوتر (Le T) با نسبت فشار فشرده‌سازی 𝑟،آیی آیده‌آل برابر است با:
A) 1 – 1/r^(γ‑1)
B) 1 – r^(γ‑1)
C) r^(γ‑1) – 1
D) 1 + 1/r^(γ‑1)
**پاسخ:** A) 1 – 1/r^(γ‑1)
**تشریح:** مشابه سیکل اوتو، به نسبت فشرده‌سازی وابسته است.
https://azmon98.ir/

26. مقدار کار به‌دست آمده از انبساط ایده‌آل گاز در فرآیند ایزوتروپیک برابر است با:
A) W = (P₁V₁ – P₂V₂)/(γ‑1)
B) W = nR(T₂ – T₁)
C) W = Q – ΔU
D) W = PΔV
**پاسخ:** A) W = (P₁V₁ – P₂V₂)/(γ‑1)
**تشریح:** رابطه برای فرآیندهای آدیاباتیک قابل بازگشت.
https://azmon98.ir/

27. در یک مبدل حرارتی نوع شل (shell‑and‑tube) اگر عدد NTU زیاد باشد، چه اتفاقی می‌افتد؟
A) انتقال حرارت کم می‌شود
B) انتقال حرارت نزدیک به حدود نظری می‌شود
C) فشار در شل کاهش می‌یابد
D) حداکثر اختلاف دما افزایش می‌یابد
**پاسخ:** B) انتقال حرارت نزدیک به حدود نظری می‌شود
**تشریح:** NTU بزرگ → راندمان به‌حد اکثر می‌رسد.
https://azmon98.ir/

28. آیا می‌توان در یک سیکل ریورسیبل (reversible) کار بدون حرارت (Q=0) تولید کرد؟
A) بله، اگر ΔU=0
B) خیر، چون قانون دوم نیاز به حرارت دارد
C) بله، در فرآیند آدیاباتیک معکوس
D) خیر، زیرا ΔS باید صفر باشد
**پاسخ:** B) خیر، چون قانون دوم نیاز به حرارت دارد
**تشریح:** برای تولید کار در سیکل معکوس حرارت باید تبادل شود.
https://azmon98.ir/

29. گاز مایع (liquefied gas) در فشارهای بالا، تبدیل به مایع می‌شود زیرا:
A) فشار باعث افزایش دما می‌شود
B) فشار باعث کاهش حجم و در نتیجه کاهش انرژی حرارتی می‌شود
C) فشار باعث افزایش انتروپی می‌شود
D) فشار باعث حذف مولکول‌ها می‌شود
**پاسخ:** B) فشار باعث کاهش حجم و در نتیجه کاهش انرژی حرارتی می‌شود
**تشریح:** فشار بالا، نقطه مخلوط را پایین می‌آورد.
https://azmon98.ir/

30. قانون گازهای واقعی (van der Waals) به صورت:
A) (P + a/V²)(V – b) = RT
B) (P – a/V²)(V + b) = RT
C) (P + a/V)(V – b) = RT
D) (P – a/V)(V + b) = RT
**پاسخ:** A) (P + a/V²)(V – b) = RT
**تشریح:** a و b پارامترهای تصحیح برای جذب و حجم مولکولی.
https://azmon98.ir/

31. در یک سیکل دو‑مرحله‌ای (dual‑stage) توربین، هدف اصلی افزایش:
A) فشار خروجی
B) راندمان کلی
C) حجم گاز خروجی
D) دمای ورودی
**پاسخ:** B) راندمان کلی
**تشریح:** تقسیم فشار بر دو مرحله کارآیی حرارتی را بالا می‌برد.
https://azmon98.ir/

32. مقدار کار وارد‌شده به یک کمپرسور آدیاباتیک با نسبت فشار r برابر است با:
A) W = (γ/(γ‑1)) · P₁V₁ · (r^(γ‑1) – 1)
B) W = P₁V₁ · (r – 1)
C) W = nR · ln r
D) W = Q · γ
**پاسخ:** A) W = (γ/(γ‑1)) · P₁V₁ · (r^(γ‑1) – 1)
**تشریح:** رابطه برای آدیاباتیک با فشار ثابت.
https://azmon98.ir/

33. در یک چرخه سیکنق (Sink) با تبادل حرارتی، آیا می‌توان از قانون دوم برای محاسبه حداکثر کار استفاده کرد؟
A) بله، حد اکثر کار برابر ΔS × T است
B) بله، کار حداکثر برابر ΔG است
C) خیر، چون کار به‌صورت مستقیم با انتروپی مرتبط نیست
D) بله، با استفاده از توان حرارتی Qmax = TΔS
**پاسخ:** B) بله، کار حداکثر برابر ΔG است
**تشریح:** انرژی آزاد گیبس حداکثر کار قابل استخراج را می‌دهد.
https://azmon98.ir/

34. در یک گاز ایده‌آل، ضریب گرمایی (α) تعریف می‌شود به:
A) α = (1/V)(∂V/∂T)_P
B) α = (1/P)(∂P/∂T)_V
C) α = (∂U/∂T)_V
D) α = (∂H/∂T)_P
**پاسخ:** A) α = (1/V)(∂V/∂T)_P
**تشریح:** ضریب انبساط حرارتی در فشار ثابت.
https://azmon98.ir/

35. در یک سیکل برنولي (Bernoulli) برای گازهای واقعی، کدام جزء افزوده می‌شود؟
A) اصطکاک
B) انرژی پتانسیل درون‌مولکولی
C) اصطکاک صوتی
D) انرژی جاذبه
**پاسخ:** B) انرژی پتانسیل درون‌مولکولی
**تشریح:** برای گازهای واقعی، اثر انرژی داخلی اضافه می‌شود.
https://azmon98.ir/

36. در روش مونته‌کارلو برای محاسبه انتروپی، چه پارامتری بیشترین اهمیت را دارد؟
A) تعداد نمونه‌ها
B) دما
C) فشار
D) حجم
**پاسخ:** A) تعداد نمونه‌ها
**تشریح:** دقت محاسبه به تعداد آمار نمونه‌ها وابسته است.
https://azmon98.ir/

37. آیا می‌توان در یک سیکل آدیاباتیک معکوس (reverse adiabatic) کار تولید کرد؟
A) بله، اگر ΔS = 0 باشد
B) خیر، چون ΔU = 0 است
C) بله، اگر فشار افزایش یابد
D) خیر، قانون دوم مانع این می‌شود
**پاسخ:** D) خیر، قانون دوم مانع این می‌شود
**تشریح:** بدون تبادل حرارت، کار معکوس تولید نمی‌شود.
https://azmon98.ir/

38. حجم مولی گاز ایده‌آل در شرایط STP (0 °C، 1 atm) برابر است با:
A) 22.4 L
B) 24.0 L
C) 20.8 L
D) 18.0 L
**پاسخ:** A) 22.4 L
**تشریح:** مقدار استاندارد.
https://azmon98.ir/

39. در یک سیکل رانکین (Brayton) با نسبت فشار فشرده‌سازی r، کارآیی ایده‌آل برابر است با:
A) 1 – 1/r^(γ‑1)
B) 1 – r^(γ‑1)
C) r^(γ‑1) – 1
D) 1 + 1/r^(γ‑1)
**پاسخ:** A) 1 – 1/r^(γ‑1)
**تشریح:** مشابه سیکل‌های دیگر، به نسبت فشار فشرده‌سازی وابسته است.
https://azmon98.ir/

40. آیا می‌توان در یک محفظه بسته گاز را به‌صورت آزاد (free expansion) تبادل حرارتی داشته باشد؟
A) بله، Q ≠ 0
B) خیر، Q = 0 زیرا دیواره‌ها عایق هستند
C) بله، اگر ΔU ≠ 0 باشد
D) خیر، چون ΔS منفی می‌شود
**پاسخ:** B) خیر، Q = 0 زیرا دیواره‌ها عایق هستند
**تشریح:** گسترش آزاد در حجم ثابت، بدون تبادل حرارت.
https://azmon98.ir/

41. در اصطلاح «دما معکوس» (inverse temperature) که در آمار فیزیک استفاده می‌شود، فراوانی به صورت β = 1/(kT) تعریف می‌شود. چه مقدار β برای T = 300 K است؟
A) 3.86 × 10⁻³ J⁻¹
B) 2.42 × 10⁻⁴ J⁻¹
C) 1.38 × 10⁻²³ J⁻¹
D) 6.62 × 10⁻³ J⁻¹
**پاسخ:** A) 3.86 × 10⁻³ J⁻¹
**تشریح:** β = 1/(k·300) ≈ 1/(1.38×10⁻۲³·300).
https://azmon98.ir/

42. قانون کلی درون‌ساز (Clausius‑Clapeyron) برای تعادل فازها بیان می‌کند:
A) dP/dT = ΔS/ΔV
B) dP/dT = ΔH/(TΔV)
C) dP/dT = ΔV/(TΔH)
D) dP/dT = ΔH/(ΔS·T)
**پاسخ:** B) dP/dT = ΔH/(TΔV)
**تشریح:** رابطه بین تغییر فشار، دما، انتالپی و حجم تغییری.
https://azmon98.ir/

43. در یک سیکل کولن (Carnot) کار سیستمی که در دمای Th = 500 K و Tc = 300 K کار می‌کند برابر است با:
A) 0.4 × Q_in
B) 0.6 × Q_in
C) 0.5 × Q_in
D) 0.2 × Q_in
**پاسخ:** A) 0.4 × Q_in
**تشریح:** کار = (1 – Tc/Th) Q_in = (1 – 300/500) = 0.4.
https://azmon98.ir/

44. در فرایند ایزومتریک (isochoric) برای گاز ایده‌آل، کار انجام شده برابر است با:
A) صفر
B) PΔV
C) nRΔT
D) Q – ΔU
**پاسخ:** A) صفر
**تشریح:** حجم ثابت → کار = 0.
https://azmon98.ir/

45. آیا می‌توان در یک سیکل آدیاباتیک با نسبت فشار r کار مثبت تولید کرد؟
A) بله، اگر r > 1 باشد
B) بله، فقط اگر r < 1 باشد
C) خیر، چون ΔU = 0 است
D) خیر، چون کار در آدیاباتیک صفر است
**پاسخ:** A) بله، اگر r > 1 باشد
**تشریح:** فشرده‌سازی (r > 1) کار خروجی مثبت می‌دهد.
https://azmon98.ir/

46. در یک مبدل حرارتی با نرخ انتقال حرارت Q = U A ΔT_lm، U نمایانگر:
A) ضریب انتقال حرارت کلی
B) اختلاف فشار
C) حجم جریان
D) سرعت جریان
**پاسخ:** A) ضریب انتقال حرارت کلی
**تشریح:** U ترکیبی از ضریب‌های سطحی و مقاومت‌های حرارتی.
https://azmon98.ir/

47. در یک گاز واقعی، اگر فشار بسیار زیاد شود، ضریب تصحیح Z به چه مقداری می‌گراید؟
A) 1
B) 0
C) بزرگتر از 1
D) کوچکتر از 1
**پاسخ:** C) بزرگتر از 1
**تشریح:** اثرهای تراکم‌زا باعث افزایش Z می‌شود.
https://azmon98.ir/

48. آیا می‌توان در یک سیکل ریورسیبل بدون تبادل حرارت کار تولید کرد؟
A) بله، اگر ΔS = 0 باشد
B) خیر، چون Q = 0 و ΔU = –W → W = –ΔU ≠ 0
C) بله، اگر ΔU = 0
D) خیر، قانون دوم اجازه نمی‌دهد
**پاسخ:** D) خیر، قانون دوم اجازه نمی‌دهد
**تشریح:** برای تولید کار باید حرارت تبادل شود.
https://azmon98.ir/

49. در یک فرآیند ترکیبی (combined) راندمان برابر است با:
A) 1 – (1 – η₁)(1 – η₂)
B) η₁ + η₂
C) η₁ × η₂
D) (η₁ + η₂)/2
**پاسخ:** A) 1 – (1 – η₁)(1 – η₂)
**تشریح:** ترکیب دو سیکل به صورت توالی.
https://azmon98.ir/

50. در یک سیکل تبادل حرارتی دو‑جریان، بیشترین کار ممکن برابر است با:
A) ΔG
B) ΔH
C) ΔU
D) ΔS · T
**پاسخ:** A) ΔG
**تشریح:** انرژی آزاد حداکثر کار استخراج‌پذیر را نشان می‌دهد.
https://azmon98.ir/

بخشی از سوالات رایگان را می توانید مطالعه کنید . جهت دانلود پکیج کامل بر روی دکمه خرید و دانلود کلیک کنید.