(A) 化工热力学期末试卷

化工热力学考试试卷（附答案）1、(2分)在PT 图上纯物质三种聚集态互相共存处称 三相点 。

2、(2分)纯物质 P-V 图临界等温线在临界点处的斜率 ____0______， 曲率为 ___0______。

3、（4分）指出下列物系的自由度数目，(1)水的三相点 0 ，(2)液体水与水蒸汽处于汽液平衡状态 1 ，(3)甲醇和水的二元汽液平衡状态 2 ，(4)戊醇和水的二元汽-液-液三相平衡状态 1 。

4、（2分）组成为x 1=0.2，x 2=0.8，温度为300K 的二元液体的泡点组成y 1的为(已知液相的Pa) ___0.334____________。

5、(2分)一定状态下体系的火用指体系由该状态达到与 环境基态完全平衡 时，此过程理想功。

6、(2分)二元混合物容积表达式为V=X 1V 1+X 2V 2+αX 1X 2，如选同温同压下符合Lewis-Randll 规则的标准态就有 △V= ∆V =αX 1X 2 。

7、(2分)能量平衡时以热力学 第一定律 为基础，有效能平衡时以热力学 第二定律 为基础。

8、（4分）丙酮(1)-甲醇(2)二元体系在98.66KPa 时，恒沸组成x 1=y 1=0.796，恒沸温度为327.6K，已知此温度下的kPa 则 van Laar 方程常数是A 12=______0.587_____，A 21=____0.717____(已知van Laar 方程为 )9、(4分)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 X 1dln γ1+X 2 d ㏑γ2 = 010、(6分)由于邻二甲苯与对二甲苯、间二甲苯的结构、性质相近，因此它们混合时会形成______理想溶液_______溶液，它们的ΔH=_______0______，ΔV=______0_____。

二.判断题1、(2分)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。

天津工业大学2011-2012 学年 1 学期 化工专业 化工热力学 课程期末试卷A班级 姓名学号______________一、选择题：[15分] 得分[ ]1、(1分)关于化工热力学研究内容，下列说法中不正确的是（ Ｃ ） 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。

2、(1分)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（ D ）。

A ．饱和蒸汽 B.饱和液体 C ．过冷液体 D.过热蒸汽3、(1分)超临界流体是下列 Ａ 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 c４、(1分)戊醇和水形成的二元三相气液液平衡状态，其自由度F= Ｂ 。

A. 0 B. 1 C. 2 D. 3５、(1分) 在一定的温度和压力下二组分体系汽液平衡的条件是（ Ａ ）。

为混合物的逸度））　（； ； ； Ｌ２Ｖ１Ｖ２Ｌ１Ｌ２Ｌ１Ｖ２１２２f f f D ff ffC f f f f B f f f f A V L V L V L V (ˆˆˆˆ).(ˆˆˆˆ)(ˆˆˆˆ).(=======11６、(1分)下列各式中，化学位的定义式是 ( Ａ ) jj jj n nS T ii 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 7、(1分)对液相是理想溶液，汽相是理想气体体系，汽液平衡关系式可简化为（ D ）。

A． y i f = x i p i S B. y i p =γi x i p i SC． y i p = x iΦ p i S D. y i p = x i p i S８、(1分)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” 。

化工期末考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 下列物质中，不属于高分子化合物的是（）。

A. 聚乙烯B. 聚氯乙烯C. 聚丙烯D. 甲醇答案：D2. 化工生产中，通常使用哪种方法来分离液体混合物？（）A. 蒸馏B. 蒸发C. 离心D. 过滤答案：A3. 化工反应器中，连续搅拌釜式反应器（CSTR）的主要特点是（）。

A. 反应物浓度随时间变化B. 反应物浓度不随时间变化C. 反应物浓度随反应器位置变化D. 反应物浓度不随反应器位置变化答案：B4. 在化工过程中，下列哪种操作不属于单元操作？（）A. 混合B. 反应C. 分离D. 蒸馏答案：B5. 化工热力学中，下列哪种过程是可逆的？（）A. 绝热过程B. 等温过程C. 等压过程D. 等容过程答案：B6. 化工设备中，换热器的主要功能是（）。

A. 传递热量B. 传递质量C. 传递动量D. 传递信息答案：A7. 在化工生产中，下列哪种物质通常用作催化剂？（）A. 硫酸B. 氢氧化钠C. 活性炭D. 硝酸答案：A8. 化工过程中，下列哪种操作用于提高反应速率？（）A. 降低温度B. 增加反应物浓度C. 减少催化剂用量D. 减小反应物接触面积答案：B9. 化工安全中，下列哪种措施不属于防火防爆措施？（）A. 定期检查电气设备B. 使用防爆型设备C. 保持设备清洁D. 增加反应物浓度答案：D10. 化工生产中，下列哪种方法用于控制产品质量？（）A. 在线监测B. 定期检测C. 人工检查D. 以上都是答案：D二、填空题（每空1分，共20分）1. 化工生产中，常用的分离技术包括蒸馏、_______、_______等。

答案：萃取；结晶2. 化工反应器的类型包括间歇式反应器、_______、_______等。

答案：连续搅拌釜式反应器；管式反应器3. 化工热力学中，_______是指系统与外界没有能量交换的过程。

答案：绝热过程4. 化工过程中，_______是指在没有化学反应发生的情况下，物质的物理状态发生变化的过程。

中国石油大学（北京）远程教育学院期末考核《化工热力学》
一、请学生运用所学的化工热力学知识，从以下给定的题目中选择至少选择2个题目进行论述：（总分100分）
1.在众多的状态方程中,写出三个常用的状态方程。

根据本人的工作或者生活选择一个体系、选择其中一个状态方程、对其PVT关系的计算准确度进行分析，并提出改进的方向和意见。

2.根据功热转换的原理，选择一个体系或者工况进行节能过程分析。

要求给出详细的计算步骤和过程分析。

知识点提示：选择一个热工转换或者制冷、热泵系统，运用热力学第一定律、热力学第二定律进行过程计算。

3.在众多的活度系数模型，请写出三个常用的活度系数模型摩尔过量Gibbs自由能gE 表达式以及对应的二元组分活度系数的表达式。

4.为石油化工过程中的含有乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、丁烷、丁烯-1的混合物的分离过程选择合适的相平衡计算方法，给出详细的计算过程和步骤，并对其结果进行分析和讨论。

知识点提示：根据本体系的性质选择逸度系数法或者活度系数法进行相平衡的计算，一定要对方法的选择给出依据，并进行准确的计算。

5. 通过实验测定了一系列的相平衡数据，请给出判定该数据有无大的错误的方法，要求有详细的方法、步骤、结论。

知识点提示：利用吉布斯-杜亥姆方程进行讨论。

二、要求：
1、首先给出分析这一问题的化工热力学基础知识
2、给出详细的计算步骤
3、对问题进行详细的分析
4、字数不少于2000字或者篇幅不少于2页。

5、写出你所应用的文献的出处。

《化工原理》期末试卷（A）一. 填空(1×32=32分)1.饱和空气的湿球温度_____干球温度，相对湿度等于。

2.吸收操作的目的：______________________________。

3.板式塔的不正常操作有：，。

4.板式塔中溢流堰的作用是：。

5.在一定条件下，当某气体与所接触液体达到相平衡时，若将系统温度降低，系统将进行_________过程。

6. 在精馏操作过程中，如果进料组成为0.4（摩尔分率），泡点进料则q= ，q线方程为，如果露点进料则q= ，q线方程为。

7．吸收中的操作线和平衡线之间的距离表示：。

8.板式塔的负荷性能图中包括_____线，最右边的一条线是_______ ，各条线所围的区域表示__________ 。

9. 板式塔中产生漏液原因是：，造成塔板上气体分布不均的原因是：。

10.对双组分理想溶液，在x-y相图上，平衡线离对角线越远表明该物系易用__________方法分离。

11. 精馏操作过程中，如果采用全回流，则回流比R= ，此时精馏段和提留段操作线方程均为：。

12．某吸收过程属气膜控制，其主要阻力集中在___________，K g ≈_____________。

13.干燥速率曲线包括：恒速干燥阶段和阶段。

在恒速干燥阶段，物料的表面温度等于空气的温度，所干燥的水分为水分。

14．板式塔操作过程中的液泛包括：和。

15．.精馏操作的目的是：。

16．精馏塔的回流包括：塔顶的回流和塔底的回流。

17. 如果苯-甲苯的相对挥发度为2.4，则其汽-液平衡线方程：。

二.选择题（共30分，每个2分）1.在常压下用水逆流吸空气中的CO2，若将用水量增加则出口气体中的CO2含量将（）气相总传质系数K将（），出塔液体中CO2浓度将（）。

A. 增加、B. 减少、C. 不变2. 空气的湿含量一定时，其温度愈高，则它的相对湿度（）。

A. 愈低、B. 愈高；C. 不变3 用y一x图表示精馏塔在某一回流比操作时，其操作线的位置（）。

化工热力学考试试卷（附答案）一、填空题（每题2分）1.正丁烷的偏心因子ω=0.193，临界压力p c=3.797MPa，在T r=0.7时的蒸汽压为_______ MPa2.混合物的逸度与纯组分逸度之间的关系是_______3.剩余性质实质相同的温度和压力下____________热力学性质之差；超额性质是指_____________热力学性质之差4.气体从高压到低压作绝热可逆膨胀时△T_______,△S_______，理想气体流过节流阀时，△T_______,△S_______5.由热力学第二定律可知，过程的不可逆性越大，过程的熵产△S_____，损耗功W L____二、选择题（每题2分）1.在90℃，1atm下，苯（1）—甲苯（2）汽液平衡系统可以视为完全理想体系，此条件下蒸汽压p s1=1.343atm，p s2=0.535atm，则汽液平衡组成x1,y1分别是（）A.0.576;0.773 B.0.773;0.576 C.0.424;0.227 D.0.227;0.4242.熵产△S是由_____而引起的A.体系与环境间热量交换B.体系与外界功的交换C.体系内部的不可逆性D.体系与外界的物质交换3.冬天要给寝室供热取暖，消耗500W·h的电量，采用可逆热泵循环（空调），电热器两种供热方式，哪种供热量多？（）A.热泵B.两者相等C.电热器D.有争议，无法比较4.下面哪种做法不利于提高朗肯循环热效率？（）A.提高汽轮机进汽温度B.提高汽轮机进汽压力C.提高汽轮机出汽压力D.抽出汽轮机部分蒸汽用于加热锅炉供水5.对于无热溶液，下列各式成立的是_____A.S E=0,V E=0B.S E=0,A E=0C.G E=0,A E=0D.H E=0,G E=-TS E6.苯（1）—环己烷（2）在303K，0.1013MPa下形成x1=0.3的溶液，此条件下V1=89.96cm3/mol, V2=109.4cm3/mol,V___1=91.25cm3/mol,V___2=109.64cm3/mol,溶液的超额体积为_____cm3/mol.A.0.55B.-0.24C.-0.55D.0.247.化工热力学中有各种状态方程，如RK方程，理想气体状态方程，vdW方程，SRK方程，PR方程，请为它们的计算准确性排序（）A.RK>PR>SRK>vdW>理想气体状态方程B.PR≈SRK>RK>vdW>理想气体状态方程C.PR>vdW>SRK>RK>理想气体状态方程D.SRK>PK>PR>vdW>理想气体状态方程8.下列关于逸度的说法不正确的是（）A.逸度可称为校正压力B.逸度就是物质从系统中逃逸趋势的量度C.逸度表达了真实气体对理想气体的偏差D.逸度课代替压力，使真实气体的状态方程变为f v=nRT9.立方型状态方程有多种形式，其中对摩尔体积V的三次展开式中，若解得V有三个实根，则最大的根表示（）A.气相摩尔体积V VB.液相摩尔体积V LC.无实际物理意义D.气相摩尔体积与液相摩尔体积之和10.下列化工热力学研究特点的说法不正确的是（）A.研究体系为实际状态B.处理方法以理想状态为标准态加以校正C.解释微观本质及其产生某种现象的内部原因D.应用领域是解决工程中的能量利用及平衡问题三、计算题（每题15分）1.某二组元液体混合物在298K 和1.0133×105Pa 下的焓可用下式表示：式中H 单位为J ∕mol 。

蚌埠学院17—18学年第一学期16级应用化工技术专业《化工原理》期末考试试卷（A ）注意事项：1、本试卷共5页。

满分100分。

2、考试时间120分钟。

3、考试方式：闭卷，主要公式可参考附录，学生可使用计算器。

一、选择题（每小题2分，共40分）1、水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器，当管道上的阀门开度减小后，管道总阻力损失 。

A 增大B 减小C 不变D 不能判断2、流体流动系统中，管路因直径改变而突然扩大或突然缩小所产生的能量损失为：hfˊ =ζu 2/2，其中速度u 均以 为准。

A 大管流体流速 B 小管流体流速 C 大小管平均流速3、离心通风机的风量，按风机 的气体状态计。

A 出口处B 进口处C 进出口综合4、在沉降过程中，利用K 值判断流型时，当K 值小于2.62时属于滞流区域，此时沉降雷诺准数Re 小于 。

A 1B 2000C 10005、料塔中用清水吸收混合气中NH 3，当水泵发生故障上水量减少时，气相总传质单元数N OG 。

A 增加B 减少C 不变D 不确定6、 根据双膜理论，当被吸收组分在液相中溶解度很小时，以液相浓度表示的总传质系数 。

A 大于液相传质分系数B 近似等于液相传质分系数C 小于气相传质分系数D 近似等于气相传质分系数7、液—液萃取操作时，选择萃取剂应该满足 。

8、柏努利方程中压力能项p/ρg 的单位是 。

A) N/m 2；B) N/m 3；C) J/kg ；D) m 。

9、与过滤常数K 无关的 。

A. 滤液的粘度；B. 滤浆的浓度 ；C. 过滤面积；D. 滤饼的压缩性 10、在设计列管式换热器中，设置折流挡板是为了提高 流速。

A 壳程； B 管程；C 壳程和管程；D 两者都不是。

11、已知湿空气的下列 参数，利用H-I 图可以查得其它未知参数。

A (t w ，t) ； B (I ，t w )； C (p ，H) ； D (t d ，H)12、由离心泵特性曲线知，轴功率N 随流量Q 增大而增大，当Q=0时，N 。

工程热力学期末考试试题1.如果已知工质的绝对压力P为0.18MPa，环境压力Pa为0.1MPa，那么测得的压差为表压力pg为0.08MPa。

2.在简单可压缩热力系的准平衡过程中，如果工质压力降低，那么技术功为正。

3.理想气体可逆定温过程的特点是热量变化q为0，即系统内部没有热量的交换。

4.如果从某一初态经可逆与不可逆两条途径到达同一终态，那么不可逆途径的△S等于可逆过程△S。

5.经历绝热节流过程后，饱和蒸汽会变为湿蒸汽。

6.在绝热节流过程中，节流前、后稳定截面处的流体熵会增加。

7.空气在渐缩喷管内可逆绝热稳定流动，其滞止压力为0.8MPa，喷管后的压力为0.2MPa，如果喷管因出口磨损截去一段，则喷管出口空气的参数会变化为流速不变，流量增大。

8.把同样数量的气体由同一初态压缩到相同的终压，经绝热压缩过程气体终温最高。

9.没有摩擦的准平衡过程是可逆过程。

10.绝对压力p、真空pv、环境压力Pa间的关系为pa- pv- p=0.11.闭口系能量方程为Q- △U- W=0.12.气体常量Rr与气体种类有关，与状态无关。

13.理想气体的两个相互独立的状态参数是温度与熵。

14.已知一理想气体可逆过程中，wt=w，此过程的特性为定压。

15.当压力为p时，饱和水的熵为s′，干饱和蒸汽的熵为s″。

当湿蒸汽的干度为0s>s″。

16.在可逆绝热稳定流动过程中，气流焓的变化与压力变化的关系为B，即dh=vdp。

17.饱和湿空气的相对湿度为1，即选项B。

18.湿空气的焓h为选项D，即1kg干空气的焓与1kg干空气中所含水蒸汽的焓之和。

多项选择题：1.单位物量的理想气体的热容与温度、气体种类、物量单位、过程性质有关，选项为ACDE。

2.卡诺循环是理想化、两个定压、两个绝热过程组成、效率最高、可逆的循环。

选项为AD。

3.水蒸汽h-s图上的定压线在湿蒸汽区为曲线，在过热蒸汽区为直线，选项为AD。

4.理想气体经绝热节流后，前后稳定截面上的比体积和焓相等，选项为BD。

即或3、实际功量617.6kJ/kg,理想功量kJ/kg,4、功量：1562.5kJ,排放给冷源的热量937.5kJ,3.125kJ/K 一．是非题（10分）1．力场作用，宏观热力性质 不随时间而变化的状态。

（） 2．不管过程是否可逆，终态的焓差。

（） 3．工质经历一可逆循环，其∮ds=0，其∮ds ＞0。

（）4．理想气体在绝热容器中作自由膨胀，达式为kk p p T T 11212-⎪⎪⎭⎫⎝⎛=（）5．对一渐放型喷管，当进口流速为超音速时，（）6．对于过热水蒸气，干度1>x（）7．在研究热力系统能量平衡时，存在下sur sys E E +=恒量，△sys sur 89101（（2（A ）pdv 12⎰（B ）d pv ()12⎰（C ）pdu 12⎰＋p 1v 1－3．多级（共Z 级）压气机压力比的分配原则应是（A ）βi=（PZ+1+P1）/Z （B ）βi=（PZ+1/P1）（C ）βi=PZ+1/P1（D ）βi=（PZ+1/P1）/Z 4．工质熵减少的过程_________ （A ）不能进行（B ）可以进行 （C ）必须伴随自发过程才能进行5．闭口系统功的计算式W=U1－U2_________ 适用于可逆与不可逆的绝热过程。

只适用于绝热自由膨胀过程。

只适用于理想气体的绝热过程。

只适用于可逆绝热过程。

三．填空题（10分）1．理想气体多变指数n=1，系统与外界传热量 使其（B ） 。

；）23451达 1.67/kJ k ∆，因此该过程是可以实现的。

2的温度线，与相对湿度线点沿等焓线与温度值为t1可1V据2V即p：kJ：3，过程的压缩功为：104.5WU kJ =-∆=-2．解：（A ）按照卡诺循环时，热效率为： 能够达到的最大的功为：（B ）工质在吸热过程中与高温热源的温差为100K ，的情况下： 转变的功为： 3．答案：喉部截面积321.0=c f m 2，喷管出口的截面积20.438f =面处气体的温度为828.67K。

一、填空（×分）. 某一含尘气体中颗粒直径最大μ，最小为μ，欲将气体分离干净，可先用，再用。

（填设备的名称）。

.在列管换热器的流程选择中，腐蚀性流体宜走，粘度大的流体走，饱和蒸汽冷凝宜走。

.单效蒸发装置的总温度差损失△包括三部分，其中第二部分是。

.按蒸发器的效数，蒸发可分为：和。

.表示传导的传热定律是：，表示对流的传热定律是。

.在圆形直管中的，若流体的流量增加一倍，则层流时阻力损失为原来的倍..流体在管内作湍流流动时(不是阻力平方区)，其摩擦系数λ随和而变。

. .某一容器内真空度为，当地大气压为，则容器内的绝压为。

.列管换热器分为：型管换热器、、。

.一套管换热器，如果热流体进、出口温度分别是℃、℃，冷流体的进、出口温度分别是℃、℃，则两流体的平均温差是，两流体的流向为。

. 污垢热阻增大，会使换热器的总传热系数，总热阻。

.管内空气的对流给热系数为℃ ,壳程为饱和水蒸气冷凝，则换热器的总传热系数近似等于，管壁的温度近似等于温度。

(管壁及污垢热阻可以忽略)。

. 当离心泵的流量增加时，泵的扬程，泵的轴功率..在圆形等径直管中的理想流体，由高位流向低位时，流体的动能，静压能。

. 水在圆形直管内强制湍流，由℃加热至℃时的对流给热系数计算式为。

.往复泵适用于：和的场合。

.二、选择题（×分，第小题是多项选择）遮热板和遮热罩的遮热效果与所放位置：有关。

①. 遮热板②. 遮热罩③.遮热板和遮热罩都有关。

. 流体在管内呈湍流流动时。

≥ . >. <<. 穿过两层平壁的稳态热传导过程，已知各层温差为△℃,△℃，则第一、二层的热阻、的关系为。

. 无法确定<2 . >能够直接读出体积流量的是：①转子流量计，②文丘里流量计，③孔板流量计.离心通风机的全风压是：①.静风压②.动风压③.静风压和动风压之和④.通风机进、出口的压强差。

.安装在管路中的压差计其读数表示：①.两截面间的阻力损失②.两截面间的压差.下列能起放大作用的压差计有：①普通的形管压差计，②倾斜形管压差计，③双液柱微差计。

一、1。

若已知工质的绝对压力P=0。

18MPa，环境压力Pa=0。

1MPa，则测得的压差为（ B ） A。

真空pv=0。

08Mpa B。

表压力pg=0.08MPa C。

真空pv=0。

28Mpa D。

表压力pg=0.28MPa2.简单可压缩热力系的准平衡过程中工质压力降低，则( A )A。

技术功为正 B.技术功为负 C。

体积功为正D。

体积功为负3.理想气体可逆定温过程的特点是（ B ） A.q=0 B。

Wt=W C. Wt>W D.Wt<W4。

若从某一初态经可逆与不可逆两条途径到达同一终态，则不可逆途径的△S 必( B ）可逆过程△S。

A.大于B.等于C。

小于 D.大于等于5.饱和蒸汽经历绝热节流过程后（ C ）A。

变为饱和水B.变为湿蒸汽C。

作功能力减小 D.温度不变6。

绝热节流过程中节流前、后稳定截面处的流体（ C )A.焓值增加B.焓值减少C。

熵增加D。

熵减少7.空气在渐缩喷管内可逆绝热稳定流动,其滞止压力为0.8MPa，喷管后的压力为0.2MPa，若喷管因出口磨损截去一段，则喷管出口空气的参数变化为( C ) A。

流速不变,流量不变B.流速降低，流量减小C。

流速不变，流量增大 D.流速降低，流量不变8.把同样数量的气体由同一初态压缩到相同的终压，经( A )过程气体终温最高。

A。

绝热压缩B。

定温压缩C。

多变压缩D。

多级压缩9。

_________过程是可逆过程。

( C ）A.可以从终态回复到初态的B。

没有摩擦的C。

没有摩擦的准平衡D。

没有温差的10。

绝对压力p, 真空pv，环境压力Pa 间的关系为( D )A。

p+pv+pa=0 B.p+pa－pv=0 C。

p－pa－pv=0 D.pa－pv－p=011 Q.闭口系能量方程为（ D ）A。

+△U+W=0 B。

Q+△U－W=0 C.Q－△U+W=0 D.Q－△U－W=012。

气体常量Rr( A )A。

与气体种类有关，与状态无关B。

北京化⼯⼤学《化⼯热⼒学》期末试题北京化⼯⼤学2015——2016学年第⼀学期《化⼯热⼒学》期末考试试卷姓名：学号：任课教师：分数：⼀、（2?8=16分）正误题（正确的画○，错误的画×，标在[ ]中）［×］⼆元混合物若形成共沸，则各组分的⽆限稀释活度系数必⼤于1. ［×］对于理想溶液，混合过程的所有性质变化均为零.［×］当压⼒趋于零时，真实⽓体的剩余焓和剩余体积都趋于零.［○］⽓体的亨利系数越⼤则其溶解度越⼩.［○］卡诺热机的第⼆定律?效率为100%.［○］⾼压⽓体分别经等焓与等熵膨胀到同⼀压⼒，若⽆相变发⽣，则前者温度⼀定⾼于后者.［○］在蒸汽压缩制冷循环中，制冷剂在低温区蒸发并在⾼温区冷凝. ［×］在空⽓的T-S图上，两相区内等压线和等温线是重合的.⼆、（6?4=24分）简答题1.⽬前车⽤压缩天然⽓（Compressed natural gas, CNG）要求将其压缩⾄常温常压（298 K, 1 atm）下体积的1%后才能使⽤，说明如何计算储存CNG的容器耐受的最低压⼒。

假设CNG为纯甲烷，Tc=190.6 K, P c=4.6 MPa（说明计算过程，⽆需数值计算）.【答】298 K和1 atm 下的甲烷可视作理想⽓体，求出压缩前V0=RT0/P0；根据题意压缩后V1=V0/100，⽽CNG应在常温下使⽤，T1=T0；由于该状态压⼒较⾼，可选择三次型⽅程计算Z1，求出P1=Z1RT1/V1。

2.温度为T1的湿蒸⽓经过节流膨胀后变为过热蒸汽，其温度和压⼒分别为T2和P2, 请根据上述信息和⽔蒸⽓表说明如何确定该湿蒸汽的⼲度（即饱和蒸汽的质量分数）.【答】3.简述如何利⽤⽔蒸⽓表计算200°C和10 bar下过热⽔蒸汽的剩余焓H R.（说明基本原理、所⽤合理近似和计算过程，⽆需数值计算）【答】4.何谓Gibbs-Duhem⽅程，它有什么应⽤？【答】三、（25分）分析题下图为Rankin循环过程的在温熵图上的⽰意图，其中：1→2锅炉供热量为Q H，3→4乏汽冷凝放热量为Q C，2→3涡轮机产功为W s（3?为等熵膨胀的终点），4→1通过泵压缩冷凝⽔耗功为W p. 假设环境温度为T0，涡轮机和压缩机的等熵效率分别为ηE和ηC，燃烧炉（⾼温热源）供热的温度为T H，⽽冷凝器换热温度为T C. 对该循环，试：(1) 在压焓图上⽰意其过程；(2) 根据压焓图上的焓值计算其热效率，并与卡诺循环热效率⽐较；(3) 写出过程的平衡⽅程；(4) 分析四个设备各⾃有⽆损失，并简要说明其计算过程.【答】四、（10分）计算题⼆元⽓体混合物由摩尔分数为 10% 的氯仿 (1) 和90% 的丙酮 (2) 组成，温度和压⼒分别为333 K 和110 kPa. 已知第⼆维⾥系数为B 11 = -910, B 22 = -1330, 和B 12 =-2005 cm 3/mol. 试求：1V , 1V , and mix V . 【答】五、（25分）计算题⼆元体系正丙醇(1)和⽔(2) 在100°C 时的活度系数如下图所⽰. ⼆者均采⽤Lewis-Randall 规则定义的标准态. 正丙醇的摩尔分数x 1为0.2, 100°C 下的饱和蒸汽压为1.12 bar. 利⽤上述信息研究该体系的汽液平衡(VLE):(1) 在两条曲线上分别标注正活度系数正丙醇的活度系数γ1 ,和⽔的活度系数γ2. (2) 求汽相压⼒.(3) 求正丙醇在汽相的组成.(4) 估算正丙醇在⽔中的亨利系数k H,1. (5) 该体系是否会出现共沸? 给出理由. (提⽰:从图中读数，可利⽤Margules 模型.)【答】。

北京化工大学2013——2014学年第一学期《化工热力学》期末考试试卷(参考答案附评分标准)班级： 姓名： 学号： 任课教师： 分数：一、（2⨯7=14分）正误题（正确的画○，错误的画×，标在[ ]中） ［ × ］方程dH=TdS+VdP 仅能用于可逆过程。

［ × ］对于理想溶液，混合过程的所有性质变化均为零。

［ ○ ］理想气体经绝热压缩后再冷却至初始温度，即使该过程不可逆，其取走的热量也等于压缩机所做的功（忽略流体动能与位能的变化）。

［ × ］混合物中组分的逸度系数值与其标准态的选取有关。

［ ○ ］理想气体的混合物是理想溶液，符合Lewis-Randall 规则。

［ ○ ］无论液态水的温度高于或低于环境温度，其值都大于零。

［ ○ ］化学反应平衡常数K 与压力无关。

[注] 用 √ 表示正确者暂不扣分二、（5⨯3=15分）简答题（简明扼要，写在以下空白处） 1. 在热力学中为何要引入混合规则？列出两种常见的混合规则。

【解】将混合物视为虚拟纯物质，就可以沿用纯物质的状态方程，而其虚拟参数与组成有关，需要通过混合规则实现。

（点出虚拟纯物质，语意通顺者给3分）常见的混合规则如：m i j ij ija y y a =∑∑，m i i ib y b =∑（每项给1分，可不限于上述形式，为组成和纯物质参数的函数即可。

答Kay 规则中方程亦可。

）2. 下图示意了纯组分体系沿等压线发生汽液相变时的V-T 图，试画出对应的G-T 示意图，注意斜率的正负与相对大小，并说明你的根据。

【解】图形正确并标出如下特征者给5分（特点1给1分，2-3各2分，未正确说明根据者扣1-2分；未标出特点4者不扣分，）： 1. 沸点处G 相等, （G l =G v ）2. G 对T 的斜率为负，（0pG S T ∂⎛⎫=-< ⎪∂⎝⎭）3. G 对T 的斜率气相较液相更陡, （在沸点处有：0v lv l H H S S T--=>） 4. G 曲线为凸, （220p pC G ST T T ⎛⎫∂∂⎛⎫=-=-< ⎪⎪∂∂⎝⎭⎝⎭）3. 绘制具有最低共沸压力的二元体系的汽液平衡T-x-y 相图。

《化工原理》期末考试试卷（A卷）1.某一含尘气体中颗粒直径最大70μm，最小为15μm，欲将气体分离干净，可先用，再用。

（填设备的名称）。

2.在列管换热器的流程选择中，腐蚀性流体宜走，粘度大的流体走，饱和蒸汽冷凝宜走。

3.单效蒸发装置的总温度差损失△包括三部分，其中第二部分是。

4.按蒸发器的效数，蒸发可分为：和。

5.表示传导的传热定律是：，表示对流的传热定律是。

6.在圆形直管中的，若流体的流量增加一倍，则层流时阻力损失为原来的倍.7. 流体在管内作湍流流动时(不是阻力平方区)，其摩擦系数λ随___________ 和______________而变。

8. .某一容器内真空度为200mmHg，当地大气压为760 mmHg，则容器内的绝压为mmHg。

9.列管换热器分为：U型管换热器、、。

10.一套管换热器，如果热流体进、出口温度分别是80℃、30℃，冷流体的进、出口温度分别是20℃、35℃，则两流体的平均温差是，两流体的流向为。

11. 污垢热阻增大，会使换热器的总传热系数，总热阻。

12.管内空气的对流给热系数为40W/m2℃ ,壳程为饱和水蒸气冷凝，则换热器的总传热系数近似等于，管壁的温度近似等于温度。

(管壁及污垢热阻可以忽略)。

13. 当离心泵的流量增加时，泵的扬程，泵的轴功率 .14.在圆形等径直管中的理想流体，由高位流向低位时，流体的动能，静压能。

15. 水在圆形直管内强制湍流，由20℃加热至40℃时的对流给热系数计算式为。

16.往复泵适用于：和的场合。

.二、选择题（2×15=30分，第7.8小题是多项选择）1.遮热板和遮热罩的遮热效果与所放位置：有关。

①. 遮热板②. 遮热罩③. 遮热板和遮热罩都有关。

2.流体在管内呈湍流流动时。

A.Re≥2000B. Re>4000C. 2000<Re<40003.穿过两层平壁的稳态热传导过程，已知各层温差为△t1=40℃, △t2=15℃，则第一、二层的热阻R1、R2的关系为___________。