化工热力学复习题自编

化工热力学复习题 第一章 绪论 一 是否题

1、封闭系统中有两个相α、β。在尚未达到平衡时，α、β两个相都是均相敞开系统；达到平衡时，则 α、β两个相都等价于均相封闭系统。

2、理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。

3、封闭系统中1mol 气体进行了某一过程，其体积总是变化着的，但是初态和终态的体积

相等，初态和终态的温度分别为T 1和T 2 ，则该过程的?=

?2

1

T T V

dT C

U ；同样，对于初、终

态压力相等的过程有dT C H P T T ?

=?2

1

。

二、填空题

1、状态函数的特点是------------------------------------------------------------

2、封闭系统中，温度是T 的1mol 理想气体从（p i ,V i )等温可逆的膨胀到（p f ，V f ），则所做的功为---------------------------------(以V 表示）或-----------------------------------（以p 表示）。

3、单相区的纯物质和定组成混合物的自由度数目分别是（ ）和（ ）。 第二章 一 是否题

1、纯物质由蒸气变成液体，必须经过冷凝的相变化过程。

2、当压力大于临界压力时，纯物质就以液态存在。

3、由于分子间相互作用力的存在，实际气体的摩尔体积一定小于同温同压下的理想气体的摩尔体积。所以，理想气体的压缩因子Z=1，实际气体的压缩因子<1。

4、纯物质的三相点随着所处的压力或温度的不同而改变。

5、在同一温度下，纯物质的饱和液体与饱和蒸气的吉氏函数相等。

6、纯物质的平衡汽化过程，摩尔体积、焓、热力学能、吉氏函数的变化值均大于零。

7、气体混合物的virial 系数，如B ，C ，......，是温度和组成的函数。

8、三参数的对应态原理较两参数优秀，因为前者适用于任何流体。

9、若一个状态方程能给出纯流体正确的临界压缩因子，那么它就是一个优秀的状态方程。 10、在压力趋于零的极限条件下，所有的流体将成为简单流体。 二 选择题

1、指定温度下的纯物质，当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时，则气体的状态为（） A 、饱和蒸气 B 、超临界气体 C 、过热蒸气

2、T 温度下的过热纯蒸汽的压力p

A 、>p s (T)

B 、

C 、=p s (T)

3、能表达流体在临界点的p-V 的等温线的正确趋势的virial 方程，至少必须用到 A 、第三virial 系数 B 、第二virial 系数 C 、无穷项 D 、只需要理想气体方程

4、当p →0时，纯气体的

),(p T V p

RT

-的值为 A 、0 B 、很高的T 时为0 C 、与第三virial 系数有关 D 、在Boyel 温度时为0 5、偏心因子是从下列定义的

A 、分子的对称性

B 、蒸汽压性质

C 、分子的极性 三 填空题

1、表达纯物质的气-液平衡准则有----------------------------（吉氏函数）、------------------------（Claperyon 方程）、----------------------（Maxwell 等面积规则）。它们----------（能/不能）推广到其他类型的相平衡。

2、对于纯物质，一定温度下的泡点压力与露点压力是-------------的(相同/不同)；一定温度下的泡点与露点，在p-T 图上是------------的（重叠/分开），而在p-V 图上是------------的（重叠/分开），泡点的轨迹称为---------------，露点的轨迹称为-------------，饱和气、液相线与三相线所包围的区域称为-------------------。纯物质气-液平衡时压力称为------，温度称为-----------

3、对于三元混合物，展开

PR 方程常数a 的表达式，

)1(3

13

1

ij jj ii j i j i k a a y y a -=∑∑===-------------------------------------------------------------------------，

其中，下标相同的相互作用参数有------------------，其值应为-------------------------------------；下标不同的相互作用参数有------------------------，通常它们的值是如何得到--------------------- 4、偏心因子的定义是（ ），其含义是（ ） 5、对应态原理是指（ ）

6、正丁烷的偏心因子ω=0.193，临界压力Pc=3.797MPa ，则在Tr=0.7时的蒸汽压为------- 四 计算题

1、在常压和0℃下，冰的熔化热是334.41-?g J ，水和冰的质量体积分别是1.00013-?g cm 和1.09113-?g cm ，且0℃时水的饱和蒸汽压和汽化焓分别为610.62Pa 和25081-?g J ，请由此估计水的三相点数据。

2、试计算一个1253

cm 的刚性容器，在50℃和18.745MPa 的条件下能贮存甲烷多少克（实验值是17g)?分别比较理想气体方程和PR 方程的结果（PR 方程可以用软件计算）

3、HCN 的汽-固平衡与汽-液平衡蒸汽压分别为

汽-固平衡线：)258243(86

.42933967.26)(ln K T K T p p a s

<<-

= 汽-液平衡线：)300265(79.33457254.22)(ln K T K T

p p a s

<<-

= 求（a ）汽化焓 （b ）升华焓 （c ）熔化焓 （d ）三相点 （e ）正常沸点 4、若在vdw 方程增加一个常数c ，使之成为三常数的立方型方程2

)(c V a

b V RT P +--=

并采用式（2-1）和式（2-2）及使状态方程满足纯流体的真实临界点),,(Tc Vc Pc 三个条件来确定方程常数a,b,c ，则方程就能给出纯物质真实的临界压缩因子Zc ，并进一步证明由此可以得到一个三参数对应态方程，请导出对应态方程。

5、已知氨的临界参数为：311.2810,405.6,0.242,c c c p kPa T K Z =?==求：310K 时饱和液氨的体积。 五 图示题

1、试定性画出纯物质的p-v 相图，并在图上指出（a ）超临界流体，（b ）气相，（c ）蒸汽，（d ）固相，（e ）气-液共存，（f ）固-液共存，（g ）气-固共存等区域；和（h ）气-液-固三相共存线，（i ）T>Tc 、T

2、试定性讨论纯液体在等压平衡汽化过程中，M(=V 、S 、G 、Cp ）随T 的变化（可定性作出M-T 图上的等压线来说明）。 六 证明题

1、由式（2-29）知，流体的Boyle 曲线是关于0)(=??T P

Z

的点的轨迹。证明vdw 流体的Boyle 曲线是02)(2

2

=+--ab abV V bRT a . 2、由vdw 方程，推导以T c 、Pc 表达的vdw 方程。 第三章

一 是否题

1、热力学基本关系式Vdp TdS dH +=只适用于可逆过程。

2、当压力趋于零时，0),(),(≡-p T M p T M ig （M 是摩尔容量性质）。

3、纯物质逸度的完整定义是，在等温条件下，f RTd dG ln =。

4、当0→p 时，

∞→p

f

。 5、因为dp

p

RT

V RT p )(1ln 0?-=Φ，当0→p 时，1→Φ，所以，0=-P RT V 。 6、吉氏函数与逸度系数的关系是Φ==-ln )1,(),(RT p T G p T G ig 。

7、由于偏离函数是两个等温状态的性质之差，故不可能用偏离函数来计算性质随着温度的变化。

8、逸度与压力的单位是不同的。

9、由于偏离函数是在均相系统中引出的概念，所以不能用偏离函数计算气化过程的热力学性质的变化。

10、一个优秀的状态方程，可以计算所有的均相热力学性质随着状态的变化。 11、吸热过程一定使系统熵增加。反之，熵增过程也是吸热的。 二 选择题

1、对于一切相系统，V p V

S

T T S T )()(

??-??等于 A 、0 B 、V p C C C 、R D 、p V T

V

T p T )()(???? 2、一气体符合b

V RT

p -=的状态方程从V 1等温可逆膨胀至V 2，则系统的S ?为 A 、b V b V RT --12ln

B 、0

C 、b

V b V R --12ln D 、12ln V V

R

3、吉氏函数变化与p-V-T 关系为p RT G p T G x

ig

ln ),(=-，则x

G 的状态应该为 A 、T 和p 下纯理想气体 B 、T 和零压的纯理想气体 C 、T 和单位压力的纯理想气体 4、对于一个均相的物质，其H 和U 的关系为

A 、H ≤U

B 、H>U

C 、H=U

D 、不确定 5、对于一个均相的物质，其H 和G 的关系为

A 、H ≤G

B 、H>G

C 、H=G

D 、不确定 三 填空题

1、状态方程RT b V p =-)(的偏离焓和偏离熵分别是-----------和-------------；若要计算

),(),(1122p T H p T H -和),(),(1122p T S p T S -还需要什么性质？----------------------；其计

算式分别是),(),(1122p T H p T H -=---------------------和),(),(1122p T S p T S -=---------------- 2、对于混合物系统，偏离函数中参考态是----------------------------

3、某一流体服从vdW 方程，在Tr=1.5,Pr=3时,Vr=( ), V=( ), T=( ), P=( ) 四 计算题

1、试由饱和液体水的性质估算（a ）100℃,2.5MPa 和（b ）100℃,20MPa 下水的焓和熵，已知100℃下水的有关性质如下

1

13069.1,101325.0--??==K g J H MPa p sl s ，

1

30435.1-?=g cm V sl ，

1130008.0)()(--??=≈??K g cm dT

dV T V sl p 2、压力是3MPa 的饱和蒸汽置于1000cm 3的容器中，需要导出多少热量方可使一半的蒸气冷凝（可忽视液体水的体积）？

3、在例表3-1中所列的是700K 下不同压力的异丁烷的焓和熵的值。试估计700K 和不同压力下的偏离焓和偏离熵（取参考态的压力0p 等于研究态的压力p ）。（34p 例3-1） 例表3-1 异丁烷在700K 和不同压力下的焓和熵 MPa p /

1

/-?mol J H

1

1/--??K mol J S MPa p /

1/-?mol J H

1

1/--??K mol J S 0.01 52933 434.2 1.0 51764 395.5 0.05

52875

420.8 1.6 50922 391.4 0.101325 52809 414.9 2.6 48889 386.9 0.3 52578 405.8 2.8 48275 386.3 0.5

52354

401.4

3.0

47470

385.6

4、某气体符合T

ap RT b V p 2)(+=-的状态方程，且T d c C ig p +=，其中a ，b ，c ，d 是常

数。（a ）导出有关的偏离函数；（b ）得到p C 的表达式；（c)得到),(),(1122p T H p T H -，),(),(1122p T S p T S -的表达式。

（36p 例3-2） 5、从逸度的性质计算液体水在303.15K 和下列压力的逸度。（a)饱和蒸汽压；（b ）1MPa ；（c ）10MPa 。303.15K

时，水的饱和蒸汽性质是，

pa p s 4246=，

131300001808.00043.1--?=?=mol m g cm V sl ，它们是从附录C-1查到的，也能从

Antoine 和Rackett 方程计算。（45p 例3-3）

6、刚性容器的体积为13

m ，内存有0.053

m 的饱和水及0.953

m 的饱和水蒸气，压力是0.1013MPa 。问至少需要加多少热量才能使容器中的水完全汽化？此时容器的压力为多大？（57p 例3-9） 第四章 一 是否题

1、偏摩尔体积的定义可以表示为i x p T i

i n p T i i x V

n nV V ≠≠??=??=,,,,)()(

。 2、对于理想溶液，所有的混合过程性质变化均为零。 3、对于理想溶液所有的超额性质均为零。

4、系统混合过程中的性质变化与该系统相应的超额性质是相同的。

5、理想气体有p f =，而理想溶液有i ???

=i 。 6、温度和压力相同的两种理想气体混合后，则温度和压力不变，总体积为原来两气体体积之和，总内能为原来两气体热力学能之和，总熵为原来两气体熵之和。

7、因为E

G （或活度系数）模型是温度和组成的函数，故理论上i γ与压力无关。 8、纯流体的汽-液平衡准则为l V

f f

=。

9、混合系统达到汽-液平衡时，总是有l i

V i f f ??=，l V f f =，l i V i f f =。 10、理想溶液一定符合Lewis-Randall 规则和Henry 规则。

11、在一定温度和压力下的理想溶液的组分逸度与其摩尔分数成正比。 12、理想气体混合物就是一种理想溶液。

**

111222

4561

0118i

i i i M M M n M γγγγγγ∞∞

==→→→→=

∑t 1、对于理想溶液的某一容量性质，有、均相混合物的总性质与纯组分性质之间的关系总是有M 、对于二元混合物系统，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。

7、二元混合物，当x 时，，，，、符合Henry 规则或Lewis-Randall 规则的溶液一定是理想溶液。

9*

12ln ln 0

10γγ+=12、等温、等压下的二元混合物的Gibbs-Duhem 方程可表示为x x 、二元溶液的Henry 常数只与T ，P 有关，而与组成无关，而多元溶液的Henry 常数与T ，P ，组成有关。

二 选择题

1、由混合物的逸度表达式i

ig i i f RT G G ?ln ==，知ig i G 的状态为 A 、系统温度，1=p 的纯组分i 的理想气体状态 B 、系统温度，系统压力的纯组分i 的理想气体状态 C 、系统温度，1=p 的纯组分i

D 、系统温度，系统压力，系统组成的理想混合物

2、已知某二元系统的21

2121211221A x A x A A x x RT G E +=，则对称归一化的活度系数1ln γ是

A 、222111222112)(

x A x A x A A + B 、22

211121

1221)(x A x A x A A +

C 、2

12112x A A D 、2

21221x A A 3、Henry 规则( )

A 、适用于理想溶液的溶质和溶剂

B 、仅适用于溶质组分

C 、适用于稀溶液的溶质组分

D 、适用于稀溶液的溶剂组分

4、二元非理想溶液在极小浓度的条件下，其溶质组分和溶剂组分分别遵守( )

A 、Henry 规则和Henry 规则

B 、Henry 规则和Lewis-Randll 规则

C 、Lewis-Randll 规则和Lewis-Randll 规则 C 、均不适合

三 填空题 1、填表

偏摩尔性质（i M ） 溶液性质（M )

关系式（i

i

M

x M ∑=）

f ln

?ln

i γln

2、有人提出了一定温度和压力下二元液体混合物的偏摩尔体积的模型是)1(211ax V V +=，

)1(122bx V V +=，其中1V ，2V 为纯组分的摩尔体积，a ，b 为常数，问所提出的模型是否

有问题？-------------；若模型改为)1(2

211ax V V +=，)1(2122bx V V +=，情况又如何？-----

3、常温，常压条件下二元液相系统的溶剂组分的活度系数为3

2221ln x x βαγ+=（α，β是常数），则溶质组分的活度系数表达式是2ln γ=--------------------------------- 4、等温、等压下二元液体的活度系数之间的关系为（ ） 四 计算题

1、K 15.298，若干NaCl (B)溶解于Kg 1水(A ）中形成的溶液的总体积的关系为

)(119.0773.1625.1638.10013223

cm n n n V B B B t +++=。求mo l n B 5.0=时，水和NaCl 的

偏摩尔体积A V ,B V 。

2、常压下的三元气体混合物的32312115.03.02.0ln y y y y y y +-=?，求等物质的量混合

物的1?f ，2?f ，3

?f 。 3、三元混合物的各组分摩尔分数分别为0.25, 0.3和0.45，在6.585MPa 和348K 下的各组分的逸度系数分别是0.72, 0.65和0.91，求混合物的逸度。

4、已知环己烷（1）-苯（2）系统在40℃时的超额吉氏函数是21458.0x x RT

G E

=和KPa p s 6.241=，KPa p s 3.242=，求（a ）21,γγ，1211?,?f f ；（b ）2,1H ，1,2H ；

（c ）*2*1,γγ。 5、已知苯（1）-环己烷（2）液体混合物在303K 和101.3KPa 下的摩尔体积是

)(64.28.164.10913211-?--=mol cm x x V ，试求此条件下的（a ）21,V V ；

（b)V ?；（c ）E V ，*E V （不对称归一化）

6、二元气体混合物的)21(18.0?ln 11y -=?

和1.0?ln 2=?，求?ln 。 7、在100℃和0.1013MPa 下，丙烯腈（1）-乙醛（2）二元混合气体的摩尔体积与组成的关系式是)2(212

221y cy by ay p

RT V ++=

，a 、b 、c 是常数，其单位与V 的单位一致。试推导1V 与组成的关系，并讨论纯组分（1）的偏摩尔性质和组分（1）在无限稀时的偏摩尔性质。（68p 例4-1）

8、在25℃和0.1MPa 时，测得甲醇（1）中水（2）的偏摩尔体积近似为

132122.31.18-?-=mol cm x V ，纯甲醇的摩尔体积为1317.40-?=mol cm V 。试求该条件

下的甲醇的偏摩尔体积和混合物的摩尔体积。（68p 例4-2）

9、在25℃和2MPa 时二元混合物的)(485?312111MPa x x x f +-=，试求（a)1f ，1?，2,1H ，1γ，*1γ；（b ）能否得到2

?f ，f ？（89p 例4-10） 五 图示题

下图中是二元系统的对称归一化的活度系数1λ，2γ与组成的关系部分曲线，请补全两图中的活度系数随液相组成变化的曲线；指出哪一条曲线是12x -γ；曲线两端点的含意是什么；系统属于何种偏差。（93p ） 六 证明题

1、对于二元系统，证明不同归一化的获得系数之间的关系∞=11*1

γγγ和*)

1(1*111

→=x γγγ。

1211

1

1

2(1)

dM

dM

M M x M M x dx dx =+-=-、证明二元体系：

3、某气体的状态方程是)

(b V RT

p -=，其中，b 为常数，其混合法则是∑==

N

i i

i b

y b 1

，i

b 是纯物质的常数，N 是混合物的组分数。试推导出i ?ln ，f ln ，i ??ln ，i

f ?ln 的表达式。（73p

例4-4）

4、某混合物服从vdw 方程，导出混合物中组分逸度系数的表达式。Vdw 方程常数符合下列混合法则 ∑==

N

i i

i b

y b 1

和∑∑===

N i N

j j i j

i

a a y

y a 11

。

（74p 例4-5） 5、某二元溶液的超额吉氏函数模型为21x x A RT

G E

?=（称为正规溶液），其中A 仅是温度的函数。试推导：（a)基于Lewis-Randall 规则的对称归一化活度系数模型；（b ）基于Henry 规则的不对称归一化活度系数模型；还需要哪些数据才能得到（c ）溶液的组分逸度模型；（d ）1ln f 模型。（83p 例4-8）

6、在定温定压条件下，一个简单的二院混合物中，组分的偏摩尔焓可用下式表示：

2212112221,

,H a b x H a b x =+=+式中1212,,,a a b b 均为常数。

试证明：112H b x x ?=

第五章 一 是否题

1、在一定压力下，组成相同的混合物的露点温度和饱和温度不可能相同。

2、在（1）-（2）系统的汽-液平衡中，若（1）是轻组分，（2）是重组分，则11x y >，22x y <。

3、纯物质的气-液平衡常数K 等于1。

4、在（1）-（2）系统的汽-液平衡中，若（1）是轻组分，（2）是重组分，当温度一定时，则系统的压力随着1x 的增大而增大。

5、下列气-液平衡关系是错误的：i i Solvent i V

i i x H py *

,?γ?

=。 6、对于理想系统，汽-液平衡常数)(i i i x y K =，只与T 、p 有关，而与组成无关。 7、对于负偏差系统，液相的活度系数总是小于1。

8、能满足热力学一致性的汽-液平衡数据就是高质量的数据。 9、逸度系数也有归一化问题。

10、EOS+γ法既可以计算混合物的汽-液平衡，也能计算纯物质的汽-液平衡。 11、一定压力下，纯物质的泡点温度和露点温度是相同的，并且等于沸点。 二 选择题

1、欲找到活度系数与组成的关系，已有下列二元系统的活度系数表达式，α，β为常数，请决定每一组的可接受性。

A 、11x αγ=，22x βγ=

B 、211x αγ+=，121x βγ+=

C 、21ln x αγ=，12ln x βγ=

D 、2

21ln x αγ=，2

12ln x βγ=

E 、2212

221)(ln x x x βααβγ+=，2

212

122)

(ln x x x βαβαγ+= 2、二元气体混合物的摩尔分数3.01=y ，在一定的T 、p 下，9381.0?1=?

，8812,0?2=?，则此时混合物的逸度系数为

A 、0.9097

B 、8979

C 、0.8982

D 、0.9092 3、下列二元混合物模型中，指出不对称归一化条件的活度系数为（ ）

2

12

2122112

11ln 2ln 21ln 21ln 2A x B x C x D x γγγγ==-=-=、、（）

、（）、 三 填空题

1、说出下列汽-液平衡关系适用的条件

（1）l i V i f f ??=--------------------------------------------------------------------- （2）i l i i v i x y ??

??=------------------------------------------------------------------- （3）i i s i i x p py γ=--------------------------------------------------------------------

2、丙酮（1）-甲醇（2）二元系统在98.66kPa 时，恒沸组成796.011==y x ，恒沸温度为327.6K ，已知此温度下的kPa p s

39.951=，kPa p s

06.652=，则vanLaar 方程常数是

=12A -----------------------，=21A -------------------（已知vanLaar 方程为2

21112212112x A x A x x A A RT G E

+=）

3、EOS 法则计算混合物的汽-液平衡时，需要输入的主要物性数据时----------------------------，通常如何得到相互作用参数的值？------------------------------------------

4、由Wilson 方程计算常数减压下的汽-液平衡时，需要输入的数据是-------------------------，Wilson 方程的能量参数是如何得到的？---------------------------------- 四 计算题

1、在常压和25℃时，测得059.01=x 的异丙醇（1）-苯（2）溶液的气相分压（异丙醇的）是1720Pa 。已知25℃时异丙醇和苯的饱和蒸汽压分别是5866Pa 和13252Pa 。（a ）求液相异丙醇的活度系数（对称归一化）；（b ）求该溶液的E

G 。

2、测定了异丁醛（1）-水（2）系统在30℃时的液-液平衡数据是8931.01=α

x ，0150.01=β

x 。

（a ）由此计算vanLaar 常数（答案是32.412=A ，55.221=A ）；（b ）推算T=30℃，915

.01=x 的液相互溶区的汽-液平衡（实验值：p=29.31kPa ）。已知30℃时，kPa p s 58.281=，kPa p s 22.42=。

3、一个总组成分别是45.01=z ，35.02=z ，20,03=z 的苯（1）-甲苯（2）-乙苯（3）的混合物，在373.15K 和0.09521MPa 下闪蒸，求闪蒸后的气相分数和气、液组成。（102p 例5-1）。

4、现有总组成为25.01=z ，25.02=z ，5.03=z 的丙酮（1）-醋酸乙酯（2）-甲醇（3）混合物在50℃时进入某设备进行分离，问设备的最小操作压力应为多少才能保持液相进料？

已知50℃时纯组分的蒸汽压分别是08182.01=s

p ，07805.02=s

p ，MPa p s 05558.03=，

有关二元系统的Wilson 模型参数分别是7189.012=Λ，1816.121=Λ，5088.013=Λ，9751.031=Λ，5229.023=Λ，5793.032=Λ。

（111p 例5-4） 5、在293.2K 和0.1MPa 时，2CO （1）在苯（2）中的溶解度为00095.01=x 。估计：（a ）2CO 在苯中Henry 常数：

（b ）293.2K ，0.2MPa 时2CO 的溶解度。（112p 例5-5） 6、根据汽-液平衡原理，填充例表5-6中缺少的数据。假设气相为理想气体，液相是非理想溶液并符合vanLaar 方程。

例表5-6 正丙醇（1）-水（2）系统在87.8℃时的汽-液平衡

1x 1y kPa p / 1x 1y kPa p / 0.0 64.39 0.7 0.3 1.0 69.86 0.432

0.432

101.325

（114p 例5-6）

7、由A-B 组成的汽-液平衡系统，若气相为理想气体，液相的超额吉氏函数符合

B A E x x RT

G β=,测定了80℃时的两组份的无限稀释活度系数是648.1==∞

∞B A γγ，两个纯组分的饱和蒸汽压分别是120=s A p 和kPa p s

B 80=。试问该系统80℃时是否有共沸点存在？若有，请计算共沸组成和共沸压力。（115p 例5-7）

8、试问符合21x Ax G E

=（其中，A=70001

-?mol J ）的二元混合液体在300K 时是否有液-液分层现象存在？若有，两相区的范围怎样？（125p 例5-11）

9、已知某二元液体的E G 模型是21)ln 34.22975

(

x x T T

RT G

E

-+-=，问：（a ）该系统是否有USCT 和LCST 存在？（b ）若有，试问这两点的温度。（125p 例5-12） 五 图示题 1、133p 1 2、133p 2 3、126p 3 第六章

1、在P-V 图上和T-S 图上，表示出卡诺循环，并说明具体过程。

2、画出逆卡诺循环示意图，并且用T-S 图表示，对其过程进行分析。

3、说明改进朗肯循环的主要措施，并用T-S 图表示。

4、蒸气压缩制冷循环装置中的膨胀过程，可用节流阀和膨胀机来完成，请在T-S 图上标明两者的差别，并说明各自的做功能力大小。

5、某气体可用如下状态方程式表示Cp RT pV +=，其中C 为常数。将该气体从25℃、20MPa 状态通过绝热节流膨胀后，在什么条件下，气体的温度是上升或下降？设节流过程没有相变化发生。

6、实际蒸汽压缩制冷装置中的膨胀过程，为何采用节流阀而不用膨胀机？

7、有一制冷剂为氨且制冷能力为h kJ ?4

10的压缩机，在下列条件下工作：蒸发温度为-15℃，冷凝温度为25℃，过冷度为5℃。假设压缩机吸入的是干饱和蒸汽，试计算：（1）制冷剂循环速率；（2）压缩机理论功率；（3）制冷系数。并将以上结果与不过冷情况比较，说明什么问题？

8、某蒸汽压缩制冷循环，制冷量1

4104-??=h kJ q ，蒸发室温度为-10℃，若冷凝器用水冷却，冷却水进口温度为8℃，循环水量无限大，请设计一套功率最小的循环装置，并计算制冷循环消耗的最小功。若用空气来冷却冷凝，空气平均温度为25℃，消耗的最小功又是多少？

9、将90℃的热水，以1

3

12-?h m 速率从储罐1输送到高度为15m 的储罐2，热水泵的电动机功率为1.5kW ，并且热水经过一个冷却器，放出热量的速率为1

6

105.2-??h kJ ，试问：储罐2的水温度是多少？（137p 例6-1）

10、某工厂有两种余热可资利用，其一是高温的烟道气，主要成分是二氧化碳、氮气和水汽，流量为1500-?h kg ，温度为800℃，其平均等压热容为0.811--??K kg kJ ；其二是低温排水，流量是13481-?h kg ，温度为80℃，水的平均等压热容可取为4.1811--??K kg kJ ，假设环境温度为298K 。问两种余热中的有效能各位多少？（144p 例6-6） 11、实际蒸汽压缩制冷装置中的膨胀过程，为何采用节流阀而不用膨胀机？

12、设有压力为1.0MPa 、6.0MPa 的饱和水蒸气以及1.0MPa 、553.15K 的过热水蒸气，若这三种蒸汽都经过充分利用，最后排出0.1013MPa 、298.15K 的冷凝水。试比较1kg 蒸汽的有效能（B ）大小和所放出的热。（144p 例6-7）

13、某一蒸汽动力循环装置，锅炉压力为4MPa ，冷凝器工作压力为0.004MPa 。进入透平机的是过热蒸汽，温度为500℃，若此循环为理想朗肯循环，试求循环的热效率和汽效率。若过热蒸汽通过透平机进行实际的不可逆绝热膨胀过程，排出乏汽的干度为0.92，试求此实际朗肯循环的热效率和汽效率。（151p 例6-9）

14、某冷暖空调器热泵功率为1KW ，环境温度为0℃，要求供热的温度为25℃，制热系数是可逆热泵循环的80％。求此空调的供热量，以及热泵从环境吸收的热量。若室外环境的温度降到-5℃，求此空调机的供热量。（160p 例6-11）

化工热力学复习题(附答案)

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

化工热力学复习题及答案 ()

《化工热力学》课程模拟考试试卷 A 开课学院：化工学院，专业：材料化学工程 考试形式： ，所需时间： 分钟 考生姓名： 学号： 班级： 任课教师： 写T ，错的写F) 1．理想气体的压缩因子1Z =，但由于分子间相互作用力的存在，实际气体的压缩因子 。 (A) 小于1 (B) 大于1 (C) 可能小于1也可能大于1 (D) 说不清楚 2．甲烷c 4.599MPa p =，处在r 0.3p =时，甲烷的压力为 。 (A) 15.33MPa (B) 2.7594 MPa ； (C) 1.3797 MPa (D) 1.1746 MPa 3．关于建立状态方程的作用，以下叙述不正确的是 。 (A) 可以解决由于实验的p -V -T 数据有限无法全面了解流体p -V -T 行为的问题。 (B) 可以解决实验的p -V -T 数据精确度不高的问题。 (C) 可以从容易获得的物性数据(p 、V 、T 、x )来推算较难测定的数据(H ，U ，S ，G )。 (D) 可以解决由于p -V -T 数据离散不便于求导和积分，无法获得数据点以外的p -V -T 的 问题。 4．对于流体混合物，下面式子错误的是 。 (A) lim i i i x M M ∞→=(B)i i i H U pV =+ (C) 理想溶液的i i V V =，i i U U = (D) 理想溶液的i i S S =，i i G G = 5．剩余性质R M 的概念是表示什么差别的 。 (A) 真实溶液与理想溶液 (B) 理想气体与真实气体 (C) 浓度与活度 (D) 压力与逸度 6．纯物质在临界点处的状态，通常都是 。 (A) 气体状态 (B) 液体状态 (C) 固体状态 (D) 气液不分状态 7．关于化工热力学研究内容，下列说法中不正确的是( )。

化学工程与工艺专业《化工热力学》模拟考试考题A(答案)

华东理工大学20 -20 学年第 学期 《化工热力学》课程模拟考试试卷 A (答案) 开课学院：化工学院，专业：化学工程与工艺 考试形式：闭卷，所需时间： 120分钟 考生姓名： 学号： 班级： 任课教师： 1．当压力大于临界压力时，纯物质就以液态存在。 ( × ) 2．纯物质的三相点随着所处压力的不同而改变。 ( × ) 3．用一个相当精确的状态方程，就可以计算所有的均相热力学性质随着状态的变化。 ( × ) 4．气体混合物的V irial 系数，如B ，C ，…，是温度和组成的函数。 ( √ ) 5．在一定压力下，纯物质的泡点温度和露点温度是相同的，且等于沸点。( √ ) 6．对于理想溶液，所有的混合过程性质变化均为零。 ( × ) 7．在二元系统的汽液平衡中, 若组分1是轻组分，组分2是重组分，若温度一定，则系统的压力随着1x 的增大而增大。 ( × ) 8．偏摩尔焓的定义可表示为()[] [],,,,j i j i i i i T p n T p n nH H H n x ????? ?== ??? ??????。 ( × ) 9．Gibbs-Duhem 方程可以用来检验热力学实验数据的一致性。 ( √ ) 10．自然界一切实际过程总能量守恒，有效能无损失。 ( × ) 11．能量衡算法用于过程的合理用能分析与熵分析法具有相同的功能。( × ) 12．当化学反应达到平衡时，反应的Gibbs 自由焓变化值G ?等于零。 ( √ ) 二、单项选择题（共20分，每小题2分） 1．指定温度下的纯物质，当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时，则物质的状态为：（ D ） (A) 饱和蒸汽； (B) 超临界流体； (C) 压缩液体； (D) 过热蒸汽 2．单元操作的经济性分析中，功耗费用和下列哪个因素有关（ C ）。 (A) 理想功； (B) 有效能； (C) 损耗功； (D) 环境温度

化工热力学考试复习题

化工热力学标准化作业一 一、是否题（正确划√号，错误划×号，并写清正确与错误的原因） 1、纯物质由蒸汽变成液体，必须经过冷凝的相变化过程。 2、当压力大于临界压力时，纯物质就以液态存在。 3、由于分子间相互作用力的存在，实际气体的摩尔体积一定小于同温同压下的理想气体的摩尔体积，所以，理想气体的压缩因子Z=1，实际气体的压缩因子Z＜1。 4、纯物质的三相点随着所处的压力或温度不同而改变。 5、在同一温度下，纯物质的饱和液体与饱和蒸汽的吉氏函数相等。 6、纯物质的平衡气化过程，摩尔体积、焓、热力学能、吉氏函数的变化值均大于零， 7、气体混合物的virial系数，如B、C…，是温度的函数。 8*、virial方程和RK方程既可以应用于汽相，又可以用于液相。 9*、在virial方程中，virial系数反映了分子间的相互作用。 10*、Pitzer普遍化方法即为普遍化的压缩因子方法。 二、填空题 1、T温度下的过热纯蒸气的压力p _____p s(T)。 2、表达纯物质的汽液平衡的准则有_____（吉氏函数）、__________（Claperyon方程）。它们（能/不能）推广到其它类型的相相平衡。 3、Lydersen、Pitzer的三参数对应态原理的三个参数分别为___________、__________。

4、对于纯物质，一定温度下的泡点压力与露点压力是______的（相同／不同）；一定温度下的泡点与露点，在p-T图上是______的（重叠／分开），而在p-Ｖ图上是______的（重叠／分开）；泡点的轨迹称为___________，露点的轨迹称为___________，饱和汽、液相线与三相线所包围的区域称为___________；纯物质汽液平衡时，压力称为______，温度称为______。 5、正丁烷的偏心因子ω=，临界压力p c=时，则在T r=时的蒸汽压为___________MPa。 6*、状态方程通常分为三类，分别是__________，__________，__________。7*、在状态方程的分类中，RK方程属于__________，virial方程属于__________。 8*、RK方程是在vdW方程的基础上建立起来的，vdW方程的形式是p=RT/(V －b)－a/V2，RK方程的形式为____________________。 三、计算题 1、将1mol甲烷压缩贮于容积为，温度为的钢瓶内，问此甲烷产生的压力有多大分别用（1）理想气体状态方程；（2）RK方程计算。已知甲烷的临界参数为T c=，p c=。RK方程中a=，b= RT c/p c。 解： 2、质量为500g的氨贮于体积为30000cm3的钢弹内，钢弹浸于温度为65℃的恒瘟水浴中，试分别用下述方法计算氨的压力。（1）理想气体状态方程；（2）RK方程；（3）Pitzer普遍化方法。已知氨的临界常数为T c=，p c=,V c=mol，ω=。RK方程中a=，b= RT c/p c。Virial方程中B(0)=－；B(1)=－。 解： 3、试分别用下列三种方法求出400℃、下甲烷气体的摩尔体积。(1) 用理想

化工热力学复习题

化工热力学复习题 1、等熵膨胀后的温度一定是。 2、汽轮机出口压力下降，会使朗肯循环的效率 3、在相同温度区间工作的制冷循环，以逆卡诺循环的制冷系数为（最大、最小、不定） 4、在制冷循环中，所用的装置有，， 5、理想气体的微分节流效应系数（Joule-Thomson系数）等于，这也意味着节流前后理想气体的温度（降低、升高、不变，不确定）。 6、理想气体节流膨胀后，节流效应系数μH效应。 7、在相同温度区间工作的蒸汽动力循环，以卡诺循环的热效率为（最大、最小、不定）。 8、消耗外功，实现热由低温区向高温区传递的逆向循环中，维持低于环境温度操作的叫循环，维持高于环境温度操作的叫循环或循环。 9、为提高朗肯循环热效率可采用： 11、朗肯循环由以下几个部分构成：。 12、节流膨胀是：。 13、热泵是指 14、制冷是将体系的温度降低到的操作。 三、名词解释 1、制冷 2、节流膨胀 3、干度 4、自由度 四、作图及简答 1、改进朗肯循环的途径有哪些？ 2、请画出朗肯循环的示意图，并画出其在温熵图上的表示？ 3、μJ的变化对截流后温度的变化有何影响？ 4、试述蒸汽参数对朗肯循环热效率的影响？ 5、画出双级复叠式制冷循环的实物图，指明设备的名称，并在TS图上作出制冷循环示意图 6、选择制冷剂应满足什么要求？ 7、简述吸收制冷循环的过程并画流程图 8、简述复叠式制冷循环的特点。 9、影响朗肯循环热效率的主要因素是什么？为什么回热循环能提高循环的热效率？ 10、卡诺循环中，冷热源温差越大，制冷系数是越大还是越小，为什么？ 11、选择制冷剂时要求制冷剂在大气压力下沸点要低，为什么？

五、计算题 1、某制冷机中采用氨做制冷剂，以25℃的饱和液体进入节流阀，离开阀的温度为-20℃，试求：（1）节流过程的有效能损失。（2）当节流过程中制冷剂从环境吸收4.2kJ/kg热量时，有效能的损失。设P0=0.1Mpa,T0=27℃For NH3 4、蒸气动力循环中锅炉产生的蒸汽压力为60×105Pa，温度为500℃，该蒸汽经节流做绝热膨胀后压力降至40×105 Pa,然后进入汽轮机作可逆绝热膨胀到排气压力0.06×105 Pa.（1）画出T-S图、H-P图（2）乏汽的干度（3）气轮机对外做的功（4）热力学效率 5、某柴油机的功率为35KW，该机热力循环的最高热源温度为1800K，低温热源温度为300K，每Kg柴油燃烧后放热为42705KJ，试求柴油的最低消耗量。如果实际循环的热效率为相应卡诺循环的40%，则柴油消耗量为多少？ 6、朗肯循环中水蒸气进气轮机的蒸气压力为50×105Pa，温度为360℃，乏气压力为0.1×105 Pa,为减少输出功率，采用锅炉出口的水蒸气先经过节流阀适当降压再送进气轮机膨胀作功，如果要求输出的功量降至正常情况的84%，问节流后进气轮机前的蒸汽状态？画出T-S 图 已知：P=50×105Pa, T=360℃时H=3188.7kj/kg,S=7.666 kj/kg.k P=0.1×105Pa时，饱和液体的H=191.83 kj/kg, S=0.6493 kj/kg.k 饱和蒸汽的H=2584.7 kj/kg, S=8.1502 kj/kg.k 7、朗肯循环中水蒸气进气轮机的蒸气压力为7000 kPa，温度为550℃，乏气压力为20 kPa, 汽轮机和泵的效率均为0.75，要求输出功率为100000 kW。 1）作出理想朗肯循环和实际朗肯循环TS图2）计算该循环的热效率3）确定蒸汽流量（吨/小时）

化工热力学模拟题4

模拟题四

二．填充题（每空1分，共13分）： 1．纯物质 T—S 图的拱形曲线下部为_______________ 区。 2．一定状态下体系的有效能是指体系由该状态达到与____________成完全平衡状态时，此过程的理想功。 3．纯物质 PV图临界等温线在临界点处的斜率和曲率都等于 __________。 4．溶液中组分i的活度系数的定义是γi =________________________。 5．单位质量稳定流动体系能量平衡方程_______________________________, 对流体通过换热器的过程，能量平衡方程可简化为 ______________________，对流体通过泵、压缩机等设备的过程，能量平衡方程可简化为_______________________。 6．在下表空格处填入相应的偏摩尔性质或溶液性质

三．名词解释题（每题4分，共20分）： 1．偏心因子 2．相平衡准则 3．超额性质 4．偏离函数 5. 理想溶液 四．计算题 1、（12 分）化工生产中需0.1MPa，80℃热水用于设备保温，此热水由0.2MPa，175℃水蒸汽通入0.1MPa，20℃冷水在热水槽中混合得到。请计算： （1）制备1吨热水需用多少冷水和水蒸汽？（4分） （2）此混合过程理想功和损失功各是多少（按1吨热水计）？（4分） （3）如果用0.1MPa，95℃热水代替水蒸气制备0.1MPa，80℃热水，那么损失功又是多少（按1吨热水计）？（2分） (4) 比较（2）和（3）的结果，哪一个损失功小？为什么？（2分） 设混合过程热损失可忽略，环境温度是20℃。有关数据列于下： 热水（80℃）热水（95℃）冷水（20℃）水蒸气（175℃） H （kJ/kg） 334.91 397.96 83.96 2819.7 S （kJ/（kg K）） 1.0753 1.2500 0.2966 7.3931 2、 (12分) 有一氨压缩制冷循环装置其制冷能力为100000kJ/h，氨蒸发温度是243 K, 蒸发器出口的氨饱和 蒸汽经可逆绝热压缩、冷凝到303K，过冷到298K，再经节流伐等焓膨胀后回蒸发器。问：（1）如果压缩机进、出口处氨的焓分别是1644kJ/kg和1966kJ/kg，冷凝器出口过 冷氨的焓是540kJ/kg，试求压缩机的理论功率和装置的制冷系数。（5分） （2）如果将氨的蒸发温度调整到253K，压缩过程仍为可逆绝热压缩，其余条件不 变，试问压缩机的理论功率有何变化，为什么？此时压缩机进、出口处氨的焓分别是1658kJ/kg 和1912kJ/kg。（3分） （3）在T--S图上标出（1）、（2）二循环过程。（4分）

化工热力学习题集(附答案)复习-(1)

模拟题一 一．单项选择题（每题1分，共20分） 本大题解答（用A 或B 或C 或D ）请填入下表： 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 B. 超临界流体 C. 过热蒸汽 2. T 温度下的过冷纯液体的压力P （ a ） A. >()T P s B. <()T P s C. =()T P s 3. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P （ b ） A. >()T P s B. <()T P s C. =()T P s 4. 纯物质的第二virial 系数B （ ） 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 5. 能表达流体在临界点的P-V 等温线的正确趋势的virial 方程，必须至少用到（ ） A. 第三virial 系数 B. 第二virial 系数 C. 无穷项 D. 只需要理想气体方程 6. 液化石油气的主要成分是（ ） A. 丙烷、丁烷和少量的戊烷 B. 甲烷、乙烷 C. 正己烷 7. 立方型状态方程计算V 时如果出现三个根，则最大的根表示（ ） A. 饱和液摩尔体积 B. 饱和汽摩尔体积 C. 无物理意义 8. 偏心因子的定义式（ ） 9. 设Z 为x ，y 的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（ ） 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 ????????? =- ? ? ?????????? 10. 关于偏离函数M R ，理想性质M *，下列公式正确的是（ ） A. *R M M M =+ B. *2R M M M =- C. *R M M M =- D. *R M M M =+ 11. 下面的说法中不正确的是 ( ) （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 。 12. 关于逸度的下列说法中不正确的是 ( ) （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。 13. 二元溶液，T, P 一定时,Gibbs —Duhem 方程的正确形式是 ( ). 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 dln γ2/dX 1 = 0 14. 关于化学势的下列说法中不正确的是( ) 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 15．关于活度和活度系数的下列说法中不正确的是 ( ) （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 ）的偏摩尔量。

化工热力学习题集(附标准答案)

化工热力学习题集(附标准答案)

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模拟题一 一．单项选择题（每题1分，共20分） 本大题解答（用A 或B 或C 或D ）请填入下表： 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 B. 超临界流体 C. 过热蒸汽 2. T 温度下的过冷纯液体的压力P （ A ） A. >()T P s B. <()T P s C. =()T P s 3. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P （ B ） A. >()T P s B. <()T P s C. =()T P s 4. 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 5. 能表达流体在临界点的P-V 等温线的正确趋势的virial 方程，必须至少用到（ ） A. 第三virial 系数 B. 第二virial 系数 C. 无穷项 D. 只需要理想气体方程 6. 液化石油气的主要成分是（ A ） A. 丙烷、丁烷和少量的戊烷 B. 甲烷、乙烷 C. 正己烷 7. 立方型状态方程计算V 时如果出现三个根，则最大的根表示（ B ） A. 饱和液摩尔体积 B. 饱和汽摩尔体积 C. 无物理意义 8. 偏心因子的定义式（ A ） A. 0.7lg()1 s r Tr P ω==-- B. 0.8lg()1 s r Tr P ω==-- C. 1.0lg()s r Tr P ω==- 9. 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 ????????? =- ? ? ?????????? 10. 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 =+ 11. 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 。 12. 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。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案

化工热力学习题集(附答案)

模拟题一 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 B. 超临界流体 C. 过热蒸汽 2. T 温度下的过冷纯液体的压力P （ a ） A. >()T P s B. <()T P s C. =()T P s 3. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P （ b ） A. >()T P s B. <()T P s C. =()T P s 4. 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 5. 能表达流体在临界点的P-V 等温线的正确趋势的virial 方程，必须至少用到（ a ） A. 第三virial 系数 B. 第二virial 系数 C. 无穷项 D. 只需要理想气体方程 6. 液化石油气的主要成分是（ a ） A. 丙烷、丁烷和少量的戊烷 B. 甲烷、乙烷 C. 正己烷 7. 立方型状态方程计算V 时如果出现三个根，则最大的根表示（ ） A. 饱和液摩尔体积 B. 饱和汽摩尔体积 C. 无物理意义 8. 偏心因子的定义式（ ） A. 0.7lg()1s r Tr P ω==-- B. 0.8lg()1s r Tr P ω==-- C. 1.0lg()s r Tr P ω==- 9. 设Z 为x ，y 的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（ ） 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 ?????????=- ? ? ?????????? 10. 关于偏离函数M R ，理想性质M *，下列公式正确的是（ ） A. *R M M M =+ B. *2R M M M =- C. *R M M M =- D. *R M M M =+ 11. 下面的说法中不正确的是 ( ) （A ）纯物质无偏摩尔量 。 （B ）任何偏摩尔性质都是T ，P 的函数。

【化工热力学期末考试题一】

化工热力学期末考试题一 （附答案） 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（ ） A. 饱和蒸汽 B. 超临界流体 C. 过热蒸汽 2. T 温度下的过冷纯液体的压力P （ ） A. >()T P s B. <()T P s C. =()T P s 3. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P （ ） A. >()T P s B. <()T P s C. =()T P s 4. 纯物质的第二virial 系数B （ ） 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 5. 能表达流体在临界点的P-V 等温线的正确趋势的virial 方程，必须至少用到（ ） A. 第三virial 系数 B. 第二virial 系数 C. 无穷项 D. 只需要理想气体方程 6. 液化石油气的主要成分是（ ） A. 丙烷、丁烷和少量的戊烷 B. 甲烷、乙烷 C. 正己烷 7. 立方型状态方程计算V 时如果出现三个根，则最大的根表示（ ） A. 饱和液摩尔体积 B. 饱和汽摩尔体积 C. 无物理意义 8. 偏心因子的定义式（ ） A. 0.7lg()1 s r Tr P ω==-- B. 0.8lg()1 s r Tr P ω==-- C. 1.0lg()s r Tr P ω==- 9. 设Z 为x ，y 的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（ ） 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 ????????? =- ? ? ?????????? 10. 关于偏离函数M R ，理想性质M *，下列公式正确的是（ ） A. *R M M M =+ B. *2R M M M =- C. *R M M M =- D. *R M M M =+ 11. 下面的说法中不正确的是 ( ) （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 。 12. 关于逸度的下列说法中不正确的是 ( ) （A ）逸度可称为“校正压力” 。 （B ）逸度可称为“有效压力” 。

化工热力学复习题及答案20581

第1章 绪言 一、是否题 1. 孤立体系的热力学能和熵都是一定值。(错。G S H U ??=?=?,,0,0但和 0不一定等于A ?，如一体积等于2V 的绝热刚性容器，被一理想的隔板一分为二，左侧状 态是T ，P 的理想气体，右侧是T 温度的真空。当隔板抽去后，由于Q ＝W ＝0，0=U ?，0=T ?，0=H ?，故体系将在T ，2V ，0.5P 状态下达到平衡，()2ln 5.0ln R P P R S =-=?，2ln RT S T H G -=-=???，2ln RT S T U A -=-=???） 2. 封闭体系的体积为一常数。（错） 3. 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。（对） 4. 理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。（错。还与压力或摩尔体积有关。） 5. 封闭体系的1mol 气体进行了某一过程，其体积总是变化着的，但是初态和终态的体积相等， 初态和终态的温度分别为T 1和T 2，则该过程的? =2 1 T T V dT C U ?；同样，对于初、终态压力相 等的过程有? =21T T P dT C H ?。（对。状态函数的变化仅决定于初、终态与途径无关。） 6. 自变量与独立变量是一致的，从属变量与函数是一致的。（错。有时可能不一致） 三、填空题 1. 状态函数的特点是：状态函数的变化与途径无关，仅决定于初、终态 。 2. 单相区的纯物质和定组成混合物的自由度数目分别是 2 和 2 。 3. 1MPa=106Pa=10bar=9.8692atm=7500.62mmHg 。 4. 1kJ=1000J=238.10cal=9869.2atm cm 3=10000bar cm 3=1000Pa m 3。 5. 普适气体常数R =8.314MPa cm 3 mol -1 K -1=83.14bar cm 3 mol -1 K -1=8.314 J mol -1 K -1 =1.980cal mol -1 K -1。 第2章Ｐ－Ｖ－Ｔ关系和状态方程 一、是否题 1. 纯物质由蒸汽变成液体，必须经过冷凝的相变化过程。（错。可以通过超临界流体区。） 2. 当压力大于临界压力时，纯物质就以液态存在。（错。若温度也大于临界温度时，则是超临 界流体。） 3. 纯物质的饱和液体的摩尔体积随着温度升高而增大，饱和蒸汽的摩尔体积随着温度的升高 而减小。（对。则纯物质的P －V 相图上的饱和汽体系和饱和液体系曲线可知。） 4. 纯物质的三相点随着所处的压力或温度的不同而改变。（错。纯物质的三相平衡时，体系自 由度是零，体系的状态已经确定。） 5. 在同一温度下，纯物质的饱和液体与饱和蒸汽的热力学能相等。（错。它们相差一个汽化热 力学能，当在临界状态时，两者相等，但此时已是汽液不分）

化工热力学模拟题三

模拟题三 一、选择题 1、关于化工热力学用途的下列说法中不正确的是（ ） A.可以判断新工艺、新方法的可行性； B.优化工艺过程； C.预测反应的速率； D.通过热力学模型，用易测得数据推算难测数据，用少量实验数据推算大量有用数据； E.相平衡数据是分离技术及分离设备开发、设计的理论基础。 2、纯流体在一定温度下，如压力低于该温度下的饱和蒸汽压，则此物质的状态为（ ）。 A ．饱和蒸汽 B.饱和液体 C ．过冷液体 D.过热蒸汽 3、超临界流体是下列（ ）条件下存在的物质。 A.高于T c 和高于P c B.临界温度和临界压力下 C.低于T c 和高于P c D.高于T c 和低于P c 4、对单原子气体和甲烷，其偏心因子ω，近似等于（ ）。 A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 5、关于化工热力学研究特点的下列说法中不正确的是（ ） （A ）研究体系为实际状态。 （B ）解释微观本质及其产生某种现象的内部原因。 （C ）处理方法为以理想态为标准态加上校正。 （D ）获取数据的方法为少量实验数据加半经验模型。 （E ）应用领域是解决工厂中的能量利用和平衡问题。 6、关于化工热力学研究内容，下列说法中不正确的是（ ） A.判断新工艺的可行性。 B.化工过程能量分析。 C.反应速率预测。 D.相平衡研究 7、(1.5分)0.1Mpa ,400K 的2N 1kmol 体积约为（ ） A 3326L B 332.6L C 3.326L D 33.263 m 8、下列气体通用常数R 的数值和单位，正确的是（ ） A K kmol m Pa ???/10314.83 3 B 1.987cal/kmol K C 82.05 K atm cm /3 ? D 8.314K kmol J ?/ 9、纯物质 PV 图临界等温线在临界点处的斜率和曲率都等于（ ）。 A. -1 B. 0 C.1 D. 不能确定 10、对理想气体有（ ）。 0)/.(??T P H B )/.(=??T P H C 0)/.(=??P T H D 11、对单位质量，定组成的均相流体体系，在非流动条件下有（ ）。 A ． dH = TdS + Vdp B ．dH = SdT + Vdp C ． dH = -SdT + Vdp D. dH = -TdS -Vdp 12、对1mol 符合)/(b V RT P -=状态方程的气体， T P S )( ??应是 ） A.R/V ； B.R ； C. -R/P ； D.R/T 。 13、当压力趋于零时，1mol 气体的压力与体积乘积（PV ）趋于（ ）。 A. 零 B 无限大 C. 某一常数 D. RT 14、不经冷凝，能否将气体通过其他途径变成液体？（ ） A.能 B.不可能 C.还缺条件 15、对1molVan der Waals 气体，有（ ）。 A. (?S/?V)T =R/(v-b) B. (?S/?V)T =-R/(v-b) C. (?S/?V)T =R/(v+b) D. (?S/?V)T =P/(b-v) 16、纯物质临界点时，其对比温度T r （ ）。

化工热力学复习题.doc

化工热力学复习题 一、填空题 1、与环境之间无物质传递的系统成为____________，它又可以分为___________和____________________。与环境之间有物质传递的系统称为_______________。与环境之间既无物质又无能量传递的系统称为______________。（P3） 2、按应用对象的差异，我们将应用部分划分为__________________、____________________和_____________________________。（P4） 3、热力学性质的表达主要有_______、_________和_____________三种形式。（P4） 4、流体的性质有_________________和__________________之分。（P5） 5、状态函数的特点是______________________________________________。（P6） 6、1Mpa=_____Pa=___bar=_____________atm=_______________mmHg。（P8） 7、普适气体常数R=______MPa·cm3·mol-1·K-1=_______bar·cm3·mol-1·K-1 =_________J·mol-1·K-1=_________cal·mol-1·K-1。（P8） 8、状态方程可以___________________________、_______________________和_____________________。（P12） 9、纯物质在一定温度（

(完整版)天津大学化工热力学期末试卷(答案)

本科生期末考试试卷统一格式（16开）： 20 ～20 学年第 学期期末考试试卷 《化工热力学 》（A 或B 卷 共 页） （考试时间：20 年 月 日） 学院 专业 班 年级 学号 姓名 一、 简答题（共8题，共40分，每题5分） 1. 写出封闭系统和稳定流动系统的热力学第一定律。 答：封闭系统的热力学第一定律：W Q U +=? 稳流系统的热力学第一定律：s W Q Z g u H +=?+?+?22 1 2. 写出维里方程中维里系数B 、C 的物理意义，并写出舍项维里方程的 混合规则。 答：第二维里系数B 代表两分子间的相互作用，第三维里系数C 代表三分子间相互作用，B 和C 的数值都仅仅与温度T 有关；舍项维里方程的混合规则为：∑∑===n i n j ij j i M B y y B 11，() 1 ij ij ij cij cij ij B B p RT B ω+= ，6.10 422.0083.0pr ij T B - =，2 .41 172.0139.0pr ij T B -=，cij pr T T T =，()()5 .01cj ci ij cij T T k T ?-=，cij cij cij cij V RT Z p = ，()[]3 3 1315.0Cj ci cij V V V +=，

()cj ci cij Z Z Z +=5.0，()j i ij ωωω+=5.0 3. 写出混合物中i 组元逸度和逸度系数的定义式。 答：逸度定义：()i i i f RTd y p T d ?ln ,,=μ （T 恒定） 1?lim 0=??? ? ??→i i p py f 逸度系数的定义：i i i py f ??=φ 4. 请写出剩余性质及超额性质的定义及定义式。 答：剩余性质：是指同温同压下的理想气体与真实流体的摩尔广度性质之差，即：()()p T M p T M M id ,,-='?；超额性质：是指真实混合物与同温同压和相同组成的理想混合物的摩尔广度性质之差，即： id m m M M -=E M 5. 为什么K 值法可以用于烃类混合物的汽液平衡计算？ 答：烃类混合物可以近似看作是理想混合物，于是在汽液平衡基本表达 式中的1=i γ，i v i φφ=?，在压力不高的情况下，Ponding 因子近似为1，于是，汽液平衡表达式化简为：v i s i s i i i id i p p x y K φφ==。由该式可以看出，K 值仅仅与温度和压力有关，而与组成无关，因此，可以永K 值法计算烃类系统的汽液平衡。 6. 汽相和液相均用逸度系数计算的困难是什么？ 答：根据逸度系数的计算方程，需要选择一个同时适用于汽相和液相的状态方程，且计算精度相当。这种方程的形式复杂，参数较多，计算比较困难。

化工热力学期末考试A卷及答案

化工热力学期末试题（A）卷 2007~2008年使用班级化学工程与工艺专业05级 班级学号姓名成绩 一．选择 1．纯物质在临界点处的状态，通常都是 D 。 A．气体状态 B．液体状态 C．固体状态D．气液不分状态 2．关于建立状态方程的作用，以下叙述不正确的是 B 。 A. 可以解决由于实验的P-V-T数据有限无法全面了解流体P-V-T 行 为的问题。 B．可以解决实验的P-V-T数据精确度不高的问题。 C．可以从容易获得的物性数据（P、V、T、x）来推算较难测定的数据（ H，U，S，G ） D．可以解决由于P-V-T数据离散不便于求导和积分，无法获得数据点以外的P-V-T的问题。 3．虚拟临界常数法是将混合物看成一个虚拟的纯物质，从而将纯物质对比态原理的计算方法用到混合物上。. A 。 A．正确 B．错误 4．甲烷P c=,处在P r=时，甲烷的压力为 B 。 A．B． MPa； C． MPa

5．理想气体的压缩因子Z=1，但由于分子间相互作用力的存在，实际气体 的压缩因子 C 。 A ． 小于1 B ．大于1 C ．可能小于1也可能大于1 6．对于极性物质，用 C 状态方程计算误差比较小，所以在工业上 得到广泛应用。 A ．vdW 方程，SRK ； B ．RK ，PR C ．PR ，SRK D ．SRK ，维里方程 7．正丁烷的偏心因子ω=，临界压力P c = 则在T r =时的蒸汽压为 2435.0101==--ωc s P P MPa 。 A 。 A ．正确 B ．错误 8．剩余性质M R 的概念是表示什么差别的 B 。 A ．真实溶液与理想溶液 B ．理想气体与真实气体 C ．浓度与活度 D ．压力与逸度 9．对单位质量，定组成的均相流体体系，在非流动条件下有 A 。 A ．dH = TdS + Vdp B ．dH = SdT + Vdp C ．dH = -SdT + Vdp D ．dH = -TdS -Vdp 10．对1mol 符合Van der Waals 状态方程的气体，有 A 。 A ．(S/V)T =R/(v-b ) B ．(S/V)T =-R/(v-b) C ．(S/V)T =R/(v+b) D ．(S/V)T =P/(b-v) 11．吉氏函数变化与P-V-T 关系为()P RT G P T G x ig ln ,=-，则x G 的状态应该为