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化工热力学考试试题一、选择题（每题 3 分，共 30 分）1、纯物质临界点时，对比温度 Tr（）。
A ＝ 0B ＞ 1C ＝ 1D ＜ 12、下列关于热力学第二定律的说法中，错误的是（）。
A 热不可能自发地、不付代价地从低温物体传向高温物体B 不可能从单一热源取热使之完全变为有用功，而不产生其他影响C 第二类永动机是不可能制造成功的D 功可以全部转化为热，而热不能全部转化为功3、对于理想气体，焓只是温度的函数，这是因为理想气体的（）。
A 内能只是温度的函数B 压力与体积无关C 比热是常数D 膨胀系数为 14、真实气体在（）条件下，其行为接近于理想气体。
A 高温高压B 高温低压C 低温高压D 低温低压5、混合物中组分 i 的逸度系数与纯组分 i 的逸度系数的关系是（）。
A 相等B 大于C 小于D 不确定6、以下哪个热力学性质不是状态函数（）。
A 焓B 功C 熵D 内能7、节流膨胀过程（）。
A 等焓B 等熵C 等温D 等压8、对于一个封闭系统，经历一个绝热可逆过程后，系统的熵（）。
A 增加B 不变C 减少D 不确定9、克拉佩龙方程适用于（）。
A 任何纯物质的两相平衡B 纯物质的气液平衡C 纯物质的固液平衡D 纯物质的气固平衡10、下列哪个方程不是立方型状态方程（）。
A RedlichKwong 方程B PengRobinson 方程C Virial 方程D SoaveRedlichKwong 方程二、填空题（每题 3 分，共 30 分）1、热力学第一定律的数学表达式为_____。
2、纯物质的饱和蒸汽压随温度的升高而_____。
3、混合物的超额性质是指混合物的性质与_____性质的差值。
4、对应态原理是指在相同的对比状态下，物质的各种性质表现出_____的行为。
5、压缩因子 Z 表示实际气体与理想气体的_____偏差。
6、吉布斯函数判据适用于_____过程。
7、麦克斯韦关系式共有_____个。
8、活度系数表示实际溶液与_____溶液的偏差。
化⼯热⼒学习题集（附答案）模拟题⼀⼀．单项选择题（每题1分，共20分）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 sB. <()T P sC. =()T P s3. T 温度下的过热纯蒸汽的压⼒P （）A. >()T P sB. <()T P sC. =()T P s4. 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()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 zZ 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 xZ 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。
化工热力学试题及答案一、选择题1. 热力学是研究物质宏观的（）性质和（）关系的科学。
A. 动态，运动B. 静态，运动C. 静态，平衡D. 动态，平衡答案：C2. 热力学第零定律主要阐述了（）。
A. 内能的存在B. 平衡状态的特点C. 熵的增加D. 热量传递答案：B3. 对于孤立系统来说，其熵不断（）。
A. 增加B. 减少C. 变化D. 维持不变答案：A4. 以下哪个是热力学第一定律？A. 能量守恒定律B. 熵增定律C. 熵减定律D. 完全合成反应律答案：A5. 热力学第二定律主要阐述了（）。
A. 熵的增加B. 熵的减少C. 热能转化效率D. 内能的转化答案：A二、问答题1. 请简要解释热力学第一定律的内容。
答案：热力学第一定律，也称为能量守恒定律，表明能量在系统中的总量是守恒的。
即在一个孤立系统中，能量的增加（或减少）等于对外界做功与系统吸热之和，即ΔU = Q - W。
其中，ΔU代表系统内能的变化，Q代表吸热，W代表对外界做功。
2. 什么是熵？简要解释熵增定律。
答案：熵是系统混乱程度的度量，也可以理解为系统的无序程度。
熵增定律是热力学第二定律的核心表述，它指出孤立系统的熵总是不断增加的。
即系统的无序状态总是向更加无序的方向发展。
这个过程是不可逆的，熵增定律体现了自然界的不可逆性。
三、计算题1. 一个物质在常压下从298K变为328K，该物质对外界吸收了1000J的热量，求该物质的热容。
解答：根据热容的定义，热容C等于物质吸收的热量Q与温度变化ΔT的比值。
即C = Q / ΔT。
根据题目所给的数据，Q = 1000J，ΔT = 328K - 298K = 30K。
将数据代入公式计算得到热容C = 1000J / 30K = 33.33 J/K。
2. 已知某化学反应的焓变为-300 kJ/mol。
如果该反应的摩尔物质数量为2 mol，求该反应的总焓变。
解答：总焓变等于摩尔焓变乘以物质的摩尔物质数量。
第一章 绪论一、选择题(共3小题，3分)1、(1分)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、(1分)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。
3、(1分)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.相平衡研究参考答案一、选择题(共3小题，3分) 1、(1分)C 2、(1分)B 3、(1分)C第二章 流体的PVT 关系一、选择题(共17小题，17分)1、(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（ ）。
A ．饱和蒸汽 B.饱和液体 C ．过冷液体 D.过热蒸汽2、(1分)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 c3、(1分)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. 34、(1分)0.1Mpa ,400K 的2N 1kmol 体积约为__________A 3326LB 332.6LC 3.326LD 33.263m5、(1分)下列气体通用常数R 的数值和单位，正确的是__________AK kmol m Pa ⋅⋅⨯/10314.833 B 1.987cal/kmol K C 82.05 K atm cm /3⋅ D 8.314K kmol J ⋅/6、(1分)超临界流体是下列 条件下存在的物质。
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. >P S TB. <P S TC. = P S T3. T 温度下的过热纯蒸汽的压力 P (b )A. >P S TB. <P S TC. = P S T4. 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10.关于偏离函数M R ，理想性质M *，下列公式正确的是（）B. M R =M -2M * D. M 二 M M R）（B ）任何偏摩尔性质都是 T ，P 的函数。
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。
5. 6. 7. 8.能表达流体在临界点的 P-V 等温线的正确趋势的virial 方程, A.第三virial 系数 B.第二virial 系数 C.无穷项 液化石油气的主要成分是（）A.丙烷、丁烷和少量的戊烷 立方型状态方程计算 A.饱和液摩尔体积偏心因子的定义式（B.甲烷、乙烷V 时如果出现三个根，则最大的根表示（B.饱和汽摩尔体积）必须至少用到（）D.只需要理想气体方程 C. C.正己烷） 无物理意义ssA.国=-|g( p味士〃 一1B.⑷=一〔g(P)Tr£8 一1C.=-lg( p )Tr J.09.设Z 为x ，y 的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（）B.la x 丿y丿Z ^Z 丿xD. fy 7XZ iZ/-1A. MR =M M *c. M R = M -M11.下面的说法中不正确的是（（A ）纯物质无偏摩尔量 。
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（ ）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 sB. <()T P sC. =()T P s3. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P （ ）A. >()T P sB. <()T P sC. =()T P s4. 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()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 zZ Z x x y y ⎛⎫⎛⎫∂∂∂⎛⎫=-⎪ ⎪⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭B. 1y xZ Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫=- ⎪⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭ C. 1y xZ Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫= ⎪⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭D. 1y Z xZ 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 。
欢迎共阅模拟题一一．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 ）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 ）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 ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭a. X 1dlnγ1/dX 1+ X 2dlnγ2/dX 2 = 0b. X 1dlnγ1/dX 2+ X 2dlnγ2/dX 1 = 0c. X 1dlnγ1/dX 1+ X 2dlnγ2/dX 1 = 0d. X 1dlnγ1/dX 1– X 2dlnγ2/dX 1 = 014. 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15．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 ）的偏摩尔量。
20．下列关于ΔG 关系式正确的是（B ）A. ΔG= RT ∑X i ln X i B. ΔG = RT ∑X i ln ^a iC. ΔG = RT ∑X i ln γiD. ΔG = R ∑X i ln X i二、填空题1. 纯物质的临界等温线在临界点的斜率和曲率均等于_零____，数学上可以表示为________________________和________________________。
计算题，仅供参考，公式一般没问题，可能会存在计算的错误哈 第三章一、内插法 1、初态时，slm 1=0435.105.01=SLL V VSVV svV V m 11=SVsvSLsl sv sl t U m U m U m m m 1111111.............+=+=终态时为饱和蒸汽，ttt SVm m V V 12==（注意单位转换）根据内插法，5.25250.25635.252549.1567.2149.1522--=--SVSVU V ，解得U 2sv=2556.7J/gU 2=m t U 2sv 因为恒容，故所需热量为Q=U2-U1 3、初态时SVt V Vt m 1=U 1=m t U 1sv终态时，一半的蒸汽冷凝，故ml=mv=0.5mt SVtt SVV m V V 1225.0==根据内插法，19.80665.85019.8060.25903.25950.25904.1275.1564.127222--=--=--SLSVSVU U V)(5.022222SVSLt SVV SLL U U m U m U m U +=+=因为恒容，故导出热量为Q=U2-U1二、干度2、⑴70℃时，干度为95%的湿蒸汽的H=95%Hsv+5%Hsl S=95%Ssv+5%Ssv ⑵因为S ＞6.0701J/(g ·k)，故为过热蒸汽状态。
由内插法2568.64553.62568.64.6280320280--=--T2568.64553.62568.64.68.29014.30158.2901--=--H 解得温度T 、H第四章 4-13⑴725.1235.096.1])235.096.1([])ln ([ln)(,,11)(,,111=-=∂-∂=∂∂=≠≠∧i j nj P T i j nj P T n n n n f n x f（此处不懂得看高数课本微积分哈）解得，f1帽子/x1，继而求得f1帽子，f2帽子同理⑵6125.5lim11111==∧→x f f x ，同理可求f2四、计算题㈡偏摩尔性质、过量性质、超额性质2、⑴H=90x1+50x2+x1x2（6x1+9x2）=503124931211++-x x x ，则211192449x x dx dH +-=312111116212499)1(x x x dx dH x H H -+-=-+=312111261250x x dx dH x H H -+=-=⑵9060212499lim 1111=-+-==→H H x 50lim 2122==→H H x⑶99lim 1011==→∞H H x 56lim 20221==→∞H H x⑷3121122113129)(x x x H x H x H H +-=+-=∆ (此外，H H E∆=)㈢逸度、活度系数、超额性质2、⑴因为21458.0x x RTGE=，故21212,,11,,])458.0([])/([ln n P T n nn n n RT nG n P T E∂∂=∂∂=γ222122212458.0458.0458.0)1458.0(458.0x x x x nn n x =-=-+=则22458.01x =γ ，同理可得21458.02x =γ458.01011lim==→∞γγx 458.02022lim==→∞γγx⑵1111111ˆγγx p x p f s l l ≈= 2222222ˆγγx p x p f sl l ≈=222111ˆlnˆlnln x f x x f x f += 解得lnf⑶1112,1limx f H lx ∧→= 2221,2limx f H lx ∧→=⑷∞*=111γγγ ∞*=222γγγ1、⑴10ˆlim11111==→*x f f x⑵40ˆlim11012,1==→x f H x⑶2111111364ˆx x x f f +-==γ⑷12,111ˆx H f =*γ3、2,,111])ln ([ˆlnn P T n f n x f ∂∂= 即可求得f1帽子，同理可求f2帽子11111ˆlimx f f x →=，同理可求f2第五章㈠理想体系 5-21⑴TC B A p s+-=1111ln T C B A p s+-=2222ln 即可求得泡点压力p1、p2对于理想体系，根据i sii x p py =，有122121y x y x p p ss =，两边取对数得122121lnln ln y x y x p p ss =-即可求得y1、y2⑵又上题可知，==-122121lnln ln y x y x p p ss -+-TC B A 111)(222TC B A +-，即可求得温度T ，根据TC B A p s+-=1111ln TC B A p s+-=2222ln 即可求得p1、p2对于理想体系2211x p x p p ss+=，带入求得压力p ⑶冷凝率 根据TC B A p s+-=1111ln TC B A p s+-=2222ln 得p1、p2又2211x p x p p ss+=得x1、x2 又111x p py s= 222x p py s=得y1、y2根据3.0)1(21=+-=ly y l z ， 解得冷凝率l （此处z 为题目中的y1，与上式解得的y1不同） ㈡半理想体系2、⑴根据i i si i x p py γ=即可求得γ1、γ2⑵根据2211ln ln γγx x RTGE+=，可求得RTGE⑶2211ln ln x RTx x RTx G G E ++=∆ 可得ΔG/RT 4-26⑴因为气相11ˆpy f v = 22ˆpy f v = 又v v vf f f 21ˆˆ+=，21py py p +=，可得p f v=⑵根据TC B A p s+-=1111ln TC B A p s+-=2222ln 求得p1、p2根据)()ln(ln 11,221,222,112,1122,11x x x x x x x i Λ-Λ-Λ-Λ+Λ+-=γ（忘记分母是加还是减了，可查课本哈），同理可求γ 2带入1111ˆγx p f s l = 2222ˆγx p f s l =中求得液相组分逸度l f 1ˆ、lf 2ˆ㈣共沸混合物3、⑴2221212,,11,,])([])/([ln Bx n P T n nn Bn n RT nG n P T E=∂∂=∂∂=γ，同理得212ln Bx =γ⑵221Bx =γBx ==→∞1011lim γγ，则688.27.14ln ln 1===∞γB⑶因为为恒沸点组成，故xi=yi 根据i i sii x p py γ=得i s ip p γ=，则2122211221ln ln lnln Bx Bx pp s s-=-==γγγγ代入数值得恒沸点组成x1、x2 根据11γsp p =求得平衡蒸汽总压p ⑷2211ln ln x RTx x RTx G G E++=∆。
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 sB. <()T P sC. =()T P s3. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P （ b ）A. >()T P sB. <()T P sC. =()T P s4. 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()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 zZ Z x x y y=-B. 1y xZ Z x y x y Z=- ?C. 1y xZ Z x y x y Z= ?D. 1y Z xZ 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。
矿大(北京)化工热力学练习(计算题)1、有一水泵每小时从水井抽出1892kg 的水并泵入储水槽中，水井深61m ，储水槽的水位离地面18.3m ，水泵用功率为3.7KW 的电机驱动，在泵送水过程中，只耗用该电机功率的45％。
储水槽的进、出水位的质量流量完全相等，水槽内的水位维持不变，从而确保水作稳态流动。
在冬天，井水温度为4.5℃,为防止水槽输出管路发生冻结现象，在水的输入管路上安设一台加热器对水进行加热，使水温保持在7.2℃，试计算此加热器所需净输入的热量。
【解】：流动体系由水井、管路、泵、加热器和储水槽组成。
计算基准：以一小时操作记，稳流过程：212s s Q W m h g z u ⎛⎫+=∆+∆+ ⎪⎝⎭-19.8179.3777.933kJ kg g z ⋅∆=⨯=⋅0212=∆u3-1-13.7100.453168.08J kg 3.168kJ kg 189213600s N W Q ⨯⨯===⋅=⋅⨯水热容：3-1-14.18410J kg K P C =⨯⋅⋅()3-14.184107.2 4.511296.8kJ kg P h C T ∆=∆=⨯⨯-=⋅s Q mw =-+212m h g z u ⎛⎫∆+∆+ ⎪⎝⎭()-1-1-11892 3.16811.2970.77816851.7kJ h 8.906kJ kg 4.68kJ s=-++=⋅=⋅=⋅2、为远程输送天然气,采用压缩液化法。
若天然气按甲烷计算，将1kg 天然气自0.09807MPa 、27℃绝热压缩到6.669MPa ,并经冷凝器冷却至27℃。
已知压缩机实际的功耗为-11021kJ kg ⋅,冷却水温为27℃。
试求冷凝器应移走的热量，压缩、液化过程的理想功、损耗功与热力学效率。
已知甲烷的焓和熵值如下压力()MP a 温度（℃）h ()-1kJ kg ⋅s ()-11kJ kg K -⋅⋅0.09807 27 953.1 7.067 6.66727886.24.717甲烷:10.09807a P Mp =. 1012.27 6.669Q a t C P Mp ==−−−→=o2?2327Q t t C =−−−→=o已知:-11021kJ kg s W =⋅ 027t C =o求：2?Q = 压缩.汽化过程?id W = ?L W = ?a η= 解：压缩过程:-11953.1kJ kg h =⋅ -1-117.067kJ kg K s =⋅⋅-12886.2kJ kg h =⋅ -1-12 4.717kJ kg K s =⋅⋅()()-10886.2953.13004.7177.067638.1kJ kg id W H T S =∆-∆=---=⋅12s H Q Q W ∆=++ 10Q =、-1886.2953.166.9kJ kg H ∆=-=-⋅ -1266.910211087.9kJ kg s Q H W =∆-=--=-⋅-1-110873.63kJ kg K 300swr S ∆=+=⋅⋅ ()()-103004.7177.067 3.63382.9kJ kg L sys swr W T S S =∆+∆=-+=⋅638.10.6251021id a s W W η=== (损耗功:或:-11021638.1382.9kJ kg L s id W W W =-=-=⋅)3、有一温度为90℃、流量为-172000kg h ⋅的热水和另一股温度为50℃、流量为-1108000kg h ⋅的水绝热混合。
试分别用熵分析和有效能分析计算混合过程的有效能损失。
大气温度为25℃。
问此过程用哪个分析方法求有效能损失较简便？为什么？解：131231()()p p m c t t m c t t -=-- 求得366C t =o Q ＝0 W 3＝0 ΔH ＝0 熵分析法123112313231123()g S m m S m S m S m S m S m S m S ∆=+---=+--131232()()m S S m S S =-+-331212lnln p p T T m c m c T T =+ -133933972000 4.184ln108000ln 1240.8kJ h 363323p c =⨯+=⋅ 0X L g E W T S -∆==∆5-13.710kJ kg =⨯⋅有效能分析法312X X X X E E E E ∆=--1230030110010220020()[()()][()()[()()m m H H T S S m H H T S S m H H T S S =+----------- 3121230011002200000()[()ln][()ln )][()ln )]p p p T T Tm m c H H T m c T T T m c T T T T T T =+-------- 363363=(72000+108000) 4.184[(66-25)-298ln72000 4.184(9025298ln )298298⨯-⨯--323108000 4.184[(5025)298ln]298-⨯-- 6655-11.94710 1.86810 4.48910 3.710kJ h =⨯-⨯-⨯=⨯⋅4、乙醇（1）—甲苯（2）二元系统的气液平衡实验测得如下数据：318=T K ，4.24=p kPa ，300.01=x ，634.01=y 。
并已知318K 纯组元的饱和蒸气压为06.231=s p kPa, 05.102=sp kPa 。
设蒸气相为理想气体，求 （1）液体各组元的活度系数； （2）液相的G ∆和E G 的值；（3）如果还知道混合热，可近似用下式表示：437.0=∆RTH试估算在333K ，300.01=x 时液体混合物的E G 值。
解：（1）根据 isi i i x P Py =γ 得： 2361.23.006.234.24634.01111=⨯⨯==x P P y s γ 2694.1)3.01(05.104.24)634.01()1()1(1212222=-⨯⨯-=--==x P P y x P P y ss γ （2）根据 i i E x RT G γln ∑=得：)(8.1079)2694.1ln 7.02361.2ln 3.0(3183145.81-⋅=+⨯=mol J G E根据 i i ax RT G ˆln ∑=∆ 得：[])ln()ln()ln(222111x x x x RT x x RT G i i i γγγ+=∑=∆ )]7.02694.1ln(7.0)3.02361.2ln(3.[3183145.8⨯+⨯⨯=o )(3.5351-⋅-=mol J（3）已知437.0=∆RTH据 RTHRT H E ∆=得 R TH E437.0= T RT H T T G E x P E 437.0])/([2.-=-=∂∂Θ dT TR T G d E 437.0)(-=∴ （恒P ，x ） 将 K T 3181=，K T 3332=，8.10791=E G 代入上式得318333ln3145.8437.03188.1079ln 437.0121122⨯-=-=T T R T G T G E E )m ol J (0.107512-⋅=∴E G5、在总压101.3kPa 及350.8K 下，苯（1）与环己烷（2）形成525.01=x 的恒沸混合物。
在此温度下，纯苯的蒸气压是99.40kPa ，纯环己烷的蒸气压是97.27kPa 。
（1）试用van Laar 方程计算全浓度范围内，苯和环己烷的活度系数； （2）用Scatchard 和Hildebrand 方程计算苯和环己烷的活度系数，并和（1）的结果比较。
苯和环己烷的溶解度参数分别等于18.82和14.935.15.0cm J -⋅,纯组元摩尔体积可取以下数值：89V 1=13mol cm -⋅，109V 2=13mol cm -⋅； （3）计算350.8K 时与8.0x 1=的液体混合物平衡的蒸气组成。
解：（1）van Laar 方程 2221112221121)(ln x A x A x A A +=γ ， 2221112112212)(ln x A x A x A A +=γ式中12A 和21A 由恒沸点的数据求得。
在恒沸点，i i x y = si i s i i i P P x P Py ==∴γ则0191.140.993.10111===s P P γ，0414.127.973.10122===sP P γ 1635.0)0191.1ln 525.00414.1ln 475.01(0191.1ln )ln ln 1(ln 221122112=+=+=γγγx x A 0932.0)0414.1ln 475.00191.1ln 525.01(0414.1ln )ln ln 1(ln 222211221=+=+=γγγx x A 全浓度范围内，苯和环己烷的活度系数为2212222121)7543.1(1635.0)0932.01635.00932.0(1635.0ln x x x x x x +=+=γ 2212122112)5700.0(0932.0)0932.01635.01635.0(0932.0ln x x x x x x +=+=γ （2）Statchard 和Hildebrand 方程13189-⋅=mol cm V ，132109-⋅=mol cm V )(82.185.15.01-⋅=cm J σ，)(93.145.15.02-⋅=cm J σ 21122111111098989x x x V x V x V x +=+=φ，211221122210989109x x x V x V x V x +=+=φ22122222122212211)8165.0(4617.0)93.1482.18()10989109(8.3503145.889)(ln x x x x x x RT V +=-+⋅⨯=-=∴σσφγ22122222122212122)2247.1(5655.0)93.1482.18()1098989(8.3503145.8109)(ln x x x x x x RT V +=-+⋅⨯=-=∴σσφγ 在恒沸点，525.01=x ，475.02=x1276.0)475.0525.08165.0(475.04617.0ln 221=+⨯⨯=∴γ 1361.11=γ 1273.0)475.02247.1525.0(525.05655.0ln 222=⨯+⨯=γ 1357.12=γ活度系数比（1）中计算偏大。
