化工热力学考试题目5
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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 xZ 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 ∂∂∂⎛⎫⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 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 = 0b. 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 = 08. 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。
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。
化工热力学期末试卷一选择题(1×25)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. 预测反应的速率。
C. 优化工艺过程。
D. 通过热力学模型,用易测、少量数据推算难测、大量有用数据。
2. 范德华方程与RK方程均是常见的立方型方程,对于摩尔体积V存在三个实根或者一个实根,当存在三个实根时,最大的实根是()。
A.饱和液体体积B.饱和蒸汽体积C.无物理意义D.饱和液体与饱和蒸汽的混合体积3.纯物质临界点时,其对比压力P r()。
A.= 1 B.= 0 C.> 0 D.< 04.露点的轨迹称为()。
A. 饱和汽相线B. 饱和液相线C. 等温线D. 三相线5. 混合物质的第二virial系数B()。
A.仅为温度的函数B.仅为压力的函数C.为温度和组成的函数D.为温度和压力的函数6. 饱和汽相线、饱和液相线与三相线所包围的区域称为()。
A. 饱和液相区B. 汽液共存区C. 过热蒸汽区D. 超临界区7.一定组成的单位质量均相非流动体系有( )。
A. dU = -VdP - TdSB. dU = VdP + SdTC. dU = -VdP - SdTD. dU = -PdV + TdS8.关于理想溶液的性质,下列表达正确的是 ( ) A. 0>∆V B. 0>∆H C. 0>∆G D. 0>∆S9. 饱和汽相线、饱和液相线与三相线所包围的区域称为( )。
A. 饱和液相区 B. 汽液共存区 C. 过热蒸汽区 D. 超临界区10. 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11.苯(1)和环已烷(2)在303K,0.1013MPa 下形成X 1 =0.3的溶液,此条件下V 1=89.96cm 3/mol,V 2=109.4cm 3/mol,V 1=91.25cm 3/mol,V 2=109.64cm 3/mol,溶液超额体积为( )cm 3/mol 。
化工热力学化工热力学试卷(练习题库)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()2、纯物质的第二Viria1系数BO3、能表达流体在临界点的P-V等温线的正确趋势的ViriaI方程,必须至少用到()4、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O5、关于化学势的下列说法中不正确的是O6、关于偏摩尔性质,下面说法中不正确的是O7、当压力大于临界压力时,纯物质就以液态存在。
8、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9、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。
10、纯物质的三相点随着所处的压力或温度的不同而改变。
11、只要温度、压力一定,任何偏摩尔性质总是等于化学位。
12、对于由纯物质形成理想溶液时,体积和焙的混合性质变化等于0。
13、对单原子气体和甲烷,其偏心因子ω近似等于()。
14、下述说法哪一个正确?某物质在临界点的性质()。
15、关于热力学基本方程dU=TdS-pdV,下面的说法中准确的是()。
16、麦克斯韦关系式的主要作用是()。
17、热力学来源于实践一一生产实践及科研实践,但它同时又高于实践,热力学的一致性原则,常可考查(验)出科研18、由三种不反应的化学物质组成的三相PVT体系,达平衡时仅一个自由度。
19、任何真实气体的性质可用同温同压下,该气体的剩余性质和理想气体性质的总和计算。
20、在T-S图上,空气和水蒸气一样,在两相区内等压线和等温线是重合的。
21、符合1ewis-Randa11规则的溶液为理想溶液。
22、关于化工热力学用途的下列说法中不正确的是O23、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()。
24、超临界流体是下列O条件下存在的物质。
25、关于化工热力学研究特点的下列说法中不正确的是O26、关于化工热力学研究内容,下列说法中不正确的是O27、0.IMpa,400K的N21kmo1体积约为O28、纯物质PV图临界等温线在临界点处的斜率和曲率都等于()。
南京工业大学 化工热力学 期中试题2007 -2008 学年第__2__学期 使用班级_化工0501-0508_班级 学号 姓名一、 单项选择题(每题1分,共30分):本大题解答(用A 或B 或C 或D )请填入下表:1.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。
2.Pitzer 提出的由偏心因子ω计算第二维里系数的普遍化关系式是( )。
A .B = B 0ωB 1 B .B = B 0 ω + B 1 C .BP C /(RT C )= B 0 +ωB 1 D .B = B 0 + ωB 13.下列关于G E 关系式正确的是( )。
A. G E = RT ∑X i ln X iB. G E = RT ∑X i ln a iC. G E = RT ∑X i ln γiD. G E = R ∑X i ln X i 4.下列偏摩尔自由焓表达式中,错误的为( )。
A. i i G μ=-B. dT S dP V G d i i i ----=;C.()ij n P T i i n nG G ≠⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂=-,, D.()ij n nV T i i n nG G ≠⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂=-,,5.下述说法哪一个正确? 某物质在临界点的性质( )(A )与外界温度有关 (B) 与外界压力有关 (C) 与外界物质有关 (D) 是该物质本身的特性。
6.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( )。
A. 饱和汽相线,饱和液相线,汽液共存区B.汽液共存线,饱和汽相线,饱和液相区C. 饱和液相线,饱和汽相线,汽液共存区7.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‖ 。
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⎰=21T 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 =1.980calmol -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。
化工热力学复习题1. 简述化工热力学的基本概念及其在化工过程中的重要性。
2. 列出并解释以下热力学基本定律:a. 零定律b. 第一定律c. 第二定律3. 描述焓变(ΔH)和熵变(ΔS)的概念,并解释它们在化学反应中的作用。
4. 说明理想气体状态方程及其适用范围。
5. 讨论在化工过程中如何计算反应的吉布斯自由能变化(ΔG)。
6. 阐述化学势的概念及其在多组分系统中的意义。
7. 列出并解释以下热力学性质:a. 内能(U)b. 焓(H)c. 熵(S)d. 吉布斯自由能(G)e. 亥姆霍兹自由能(A)8. 描述卡诺循环的原理及其在热力学效率分析中的应用。
9. 计算并解释在恒压条件下,1摩尔理想气体从298K升温至500K时的焓变。
10. 讨论在实际化工过程中,非理想气体行为对过程设计和操作的影响。
11. 说明如何使用范特霍夫方程来预测化学反应的平衡常数随温度变化的趋势。
12. 描述并解释热力学稳定性的概念及其在化工系统设计中的应用。
13. 计算并解释在恒容条件下,1摩尔水从液态转变为气态时的熵变。
14. 讨论在化工过程中,如何利用热力学数据预测和优化反应路径。
15. 描述并解释热力学第一定律在能量守恒和能量转换中的应用。
16. 讨论在化工过程中,如何利用热力学第二定律来评估过程的可逆性和效率。
17. 计算并解释在恒压条件下,1摩尔理想气体从1大气压膨胀至10大气压时的吉布斯自由能变化。
18. 讨论在化工过程中,如何利用热力学性质来设计和优化分离过程。
19. 描述并解释在多组分系统中,化学势与组分活度的关系。
20. 计算并解释在恒容条件下,1摩尔理想气体从1大气压压缩至0.5大气压时的内能变化。
系 专业 班 学号 姓名5. 真实混合物与相同温度、压力和组成的理想混合物的摩尔广度性质之差,称为()A.超额性质B.混合性质C.偏摩尔性质D.剩余性质6.dH=TdS+Vdp等热力学基本方程的适用条件必须满足的条件是()A.无条件B.封闭系统或定组成敞开系统C.理想体系D.可逆过程7.对高压下的芳烃混合物,下列关系式正确的是()A. B. C. D.8.a、β两相达到平衡,系统的热力学性质表述中错误的是()A. B. C. D.9.以下关于临界性质说法错误的是()A.混合物的临界压力--定不是系统的最高压力B.混合物临界点指混合物中汽液性质完全相同的那一点C.纯物质临界温度和混合物临界温度都是系统的最高温度D.纯物质临界性质和混合物临界性质定义相同10.关于理想溶液,以下说法不正确的是()。
A.理想溶液一定符合Lewis-Randall规则和Henry规则。
B.符合Lewis-Randall规则或Henry规则的溶液一定是理想溶液。
C.理想溶液中各组分的活度系数均为1。
D.理想溶液所有的超额性质均为0。
二.判断题(每小题2分,共20分)得分┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉密┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉封┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉线┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉2.写出维里方程中维里系数B、C的物理意义。
3.请写出拉乌尔定律亨利定律的定义、定义式及适用条件。
4. 汽液平衡比和相对挥发度的定义及定义式。
得分四.计算题(每小题10分,共40分)1. 体系的温度和压力为290 K、101325 Pa,将n B尔的NaCl(B) 溶于1kg水(A中,形成Vcm3溶液。
求n B=0.5时各组元的偏摩尔体积。
已知:8┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉密┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉封┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉线┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉2. 某二组元液体混合物在恒定T 及p 下的焓可用下式表示:H = 300x 1 + 450x 2 +x 1x 2(25x 1 +10x 2) J·mol -l试求: (1)用x 1表示的和;(2)无限稀释下液体的偏摩尔焓和的数值。
化工热力学考试题目5一、 选择题1、水处于饱和蒸气状态,其自由度为 ,如要查询水的饱和蒸气热力学性质表,则需要 个独立状态参数的已知条件。
A 、 0B 、 1C 、 2 D. 32、经历一个不可逆循环过程,体系工质的熵 。
A 、增大B 、减小C 、不变D 、可能增大,也可能减小3、体系中物质i 的偏摩尔体积i V 的定义式为: 。
A 、 i j n v T ii i n V V ≠∂∂=,,][ B 、 i j n v T i i n V V ≠∂∂=,,][总 C 、 i j n p T ii i n V V ≠∂∂=,,][ D 、 i j n p T i i n V V ≠∂∂=,,][总 4、朗肯循环中为提高汽轮机出口乏气的干度,可以 。
A 、提高初压B 、提高初温C 、降低排汽压力D 、采用回热5、流体(T 1、P 1)经节流膨胀后,流体的温度必 。
A 、不变B 、 下降C 、 增加D 、 前三者都可能。
6、范德华方程与R -K 方程均是常见的立方型方程,对于摩尔体积V 存在三个实根或者一个实根,当存在三个实根时,最大的V 值是 。
A 、饱和液体体积B 、饱和蒸汽体积C 、无物理意义D 、饱和液体与饱和蒸汽的混合体积7、可以通过测量直接得到数值的状态参数是 。
A 、焓B 、内能C 、温度D 、 熵8、有一机械能大小为1000KJ ,另有一恒温热源其热量大小为1000KJ ,则恒温热源的热火用 机械能的火用。
A 、大于B 、小于C 、等于D 、不能确定9、冬天要给-10℃房间供热取暖,消耗500W的功率给房间供热,采用可逆热泵循环、电热器两种供热方式,哪种供热方式的供热量多?A .前者 B. 两者相等 C.后者 D.没法比较。
10、高压氮气从同一始态出发,分别经历两个不同的膨胀过程达相同的终态。
其中已知一个可逆过程的工质熵变为20KJ/(kg.K ),另一个不可逆过程的工质熵变 KJ/(kg.K )。
A 、大于20B 、小于20C 、等于20D 、不能确定。
11、某真实气体符合状态方程,a 、b 为的常数, )(5.0b T a b RT P +--=υυυ则当该气体进行绝热膨胀时,膨胀后气体的温度 。
A 、升高B 、降低C 、不变D 、不能确定12、对于流体混合物,下面式子错误的是 。
A B 、 i i i V P U H += 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 =二、填空题1、填表:2、计算逸度系数的公式 ⎰-=P i i dP PRT V RT 0)(1ln ϕ 仅适用于气体组份,而不能用于液相或固相组份。
则该论述是 (作出是非判断)3、某气体温度为150℃,其临界温度为126.20K ,给气体加的压力P 足够大,则气体 被液化。
(作出“能/不能”的判断)4、理想气体有f = P ,而理想溶液有 i i ϕϕ=ˆ。
(作出是非判断) 5、 在热力循环中,如果工质不向冷源放热,则该循环的热效率是可以达到100% 。
则该论述是 (作出是非判断)6、常温常压下,将10cm 3液体水与20 cm 3液体甲醇混合后,其总体积=30 cm 3。
则该论述是 (作出是非判断)7、氮气在封闭的气缸内经历不可逆过程,内能减少20kJ ,对外作功10kJ ,则此过程中工质与外界交换热量Q = kJ 。
8、汽液相平衡的计算方法有 和 两种方法,前者适用于低中压体系,后者适用于高压体系。
9、给冷流体T 2加热至预定的工艺温度,采用换热器进行间接传热,当热流体温度T 1减小,即传热温差(T 1-T 2)减小,则流体有效能的损失 。
(作出“减小/增大/不变/与传热温差无关”的判断)10、封闭体系中的1mol 理想气体,由 p 1 =10 bar 、v 1 =0.4m 3 可逆定温膨胀到 v 2 =0. 8m 3,则 ∆S = KJ/(mol..K )。
11、当过程不可逆时, 孤立系统的△S 总 0, 工质的△S 产生 0。
12、在门窗紧闭房间有一台电冰箱正在运行,若敞开冰箱大门就有一股凉气扑面, 使人感到凉爽。
通过敞开冰箱大门,则房间的温度将会 。
(填入“不变”或“下降”或“升高” )三、分析说明题在热功转化的实际热机循环中,将5Mpa 、40℃水在锅炉中定压加热到400℃的过热蒸汽。
(1) 计算其过程的焓变。
工程中常采用水的热力学图或表来查询过程始态和终态的焓值进行计算。
现技术员小张使用不同来源的水蒸汽表或图(均是正式的权威出版物,数据可靠)查到同一状态点的焓值h 值竟相差较大,为什么?工程中使用热力学性质图、表来求解热力学过程的焓变、熵变时要注意什么问题。
(2) 请自行给出已知条件,计算工质在锅炉所吸收的热量Q 。
(答题时只需给出解题的步骤和方法,不必给出具体结果)四、应用及计算题1、 已知50Kg 的丙烷气体,需要在137℃、5Mpa 的条件下贮存。
欲设计一个压力容器,请提供该容器的体积设计参数。
请分别据两种方法进行计算:(1) 普遍化三参数压缩子法(2) 真实气体状态方程法设丙烷符合R-K 方程)(5.0b T a b RT P +--=υυυ 说明:答题时只需给出解题的步骤和方法,不必给出具体结果。
注意:公式中每一参量必须作出说明:根据已给条件,直接代入公式中每一参量的具体数值和单位必须作出说明,而在计算时已知条件不足的均须自行补充说明(其中a和b 不必列出公式)。
否则相应步骤的得分值为0。
2、某纯物质B 由1 .013Mpa ,453K 的饱和蒸汽变为4 .052Mpa ,653K 的过热蒸汽。
(1)试设计以偏离函数为基础的计算过程△H 的路径框图,并写出各步骤的计算过程的焓变及△H 总表达式;列出所用到的主要公式,不需算出最后结果。
(2)简要说明计算过程△H 为何要引入偏离函数的概念。
(假设已知理想气体的Cp= a+bT+cT 2,偏离焓H R )。
3、某二元低压体系,组分的结构差别较大,其超额自由焓的表达式为G E /(RT)=2x 1x 2,某温度下,该体系纯组分的饱和蒸汽压分别为:P 1s = 82.37kPa , P 2s = 37.31kPa请进行如下计算:(1)列出汽液平衡关系式;(2)求组分1、组分2的活度系数与组成的关系;(3)求该温度下体系的 p-x 1-y 1 关系式;参考答案一、填空题1. B 2. C 3. D 4. B 5. D 6. B 7. C8. B 9. A 10. C 11. B 12. D二、填空题1.2. 错 3. 不能 4. 正确 5. 错 6. 错 7. -108. 活度系数法,状态方程法 9. 减少 10. 11.511.大于、大于. 12. 升高 三、分析说明题(1)状态(T 、P )的焓值H 是相对于某一基准态的焓值。
1分如基准态规定不同,同一状态点(T 、P )其焓值也是不同的。
小张遇到问题,因不同来源水蒸汽图或表的焓值基准态规定不同造成的。
4分要注意问题:所查询过程始态和终态的焓值的基准态应相同。
2分(2)对锅炉进行能量衡算Q + W = △H + △[(1/2)C 2 ]+ △(gh ) 1分 W ≈0 △(gh) ≈0 △[(1/2)C 2 ] ≈0 1分 ∴ Q ≈△H 1分方法一:△H = H 2- H 1 [KJ/Kg] 查水蒸汽图或表的始、末态的焓值。
1分方法二:设计过程计算焓变(1分)5Mpa 、40℃水→5Mpa 饱和水→5Mpa 饱和水蒸汽→5Mpa 、400℃的过热蒸汽。
据热容进行显热计算)(12121t t C dt C H p t t p -≈=∆⎰[KJ/Kg],据汽化潜热进行相变热计算。
……四、计算题1、(1)普遍化三参数压缩因子法:(共6分)(1分)⇒==c r c r T T T P PP (1分)查压缩因子表得Z 0和Z 1(1分)10Z Z Z ⋅+=⇒ω(1分)P T ZZRT P 丙烷μυυ314.8=⇒= (1分)如P 、T 、υ量纲不正确,则扣1分如果T 量纲为[K] ,P 量纲为[pa] 则υ量纲为[g m /3];如果T 量纲为[K] ,P 量纲为[Kpa] 则υ量纲为[Kg m /3]。
(1分))(50V 3m m υυ==∴ (υ量纲为[Kg m /3])(2)真实气体状态方程法:(共7分) (4×1=4分))(5.0b T a b RT P +--=υυυ 已知.K)/(314.8kg KJ R 丙烷μ= K T kpap 4101053=⨯=(1分)而c c C C cc C C P T R b P T R f b P T R a P T R f a /0864.0),,(/42748.0),,(5.22⋅====或或须查取丙烷的临界参数(1分)据)(5.0b T a b RT P +--=υυυ,经试差计算得υ(Kg m /3), (1分))(50V 3m m υυ==∴ (υ量纲为[Kg m /3])2、(1)共9分分R R H H H H 2*1+∆+-=∆ 2分1+1+1=3分(2)共4分如据 计算,一方面:对于真实流体特别 是新开发的物系,其热容往往比较缺乏;另一方面真实流体的状态方程比较复杂,即计算较繁琐、工作量大。
基于此,则工程中计算过程△H 可引入剩余性质的概念,计算较简单、方便。
1+2+1=4分3. (1)汽液平衡式i S i i i g i L i y P P x f f ⋅=⋅⋅⇒=γˆˆ 1分 3分(不作化简说明的,则扣1分)(2) Jn P T i E i n RT G n ,,)/(ln ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡∂∂=γ 2分 2212122)/(n n n x x RT G E⋅=⋅=而 1分 2212ln x =∴γ 2122ln x =γ 1.5+1.5=3分(3)11121112220.735(1)0.73512169.4981.3150.695()150.695()S S x x P P y P y x p x p e x e x Kpa p Kpa γγ-=⋅+⋅=⋅⋅+⋅⋅=+=∴= 1.5+1+0.5=3分653453326534532653453*|)315.0()(0CT BT AT dT CT BT A dT C H H H P P T ++=++=+=∆+∆=∆⎰⎰dP T V T V dT C H P P p P ⎰⎰∂∂-+=∆21])([653453212212)1(2)1(31.3737.8211x x x x -+=-。