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化工热力学习题及答案 第七章

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化工热力学练习题

化工热力学练习题

fˆ1, fˆ2 , fˆ3 。
( ) 解： lnϕˆ1
=
⎡∂ ⎢ ⎣
n lnϕ ∂n1
⎤ ⎥ ⎦ T ,P,{n}≠2,3
= d (0.2n1n2
n − 0.3n1n3 dn1
n + 0.15n2n3
=
αx
2 2
+
βx23
（α, β
是常
数），则溶质组分的活度系数表达式是 ln γ 2
=
2α
+ 3β 2
x12
− βx13 。
解： 由 x1d lnγ 1 + x2d lnγ 2 = 0 ，得
( ) [ ] d lnγ 2
=
−
x1 x2
⎜⎜⎝⎛
d lnγ dx2
1
⎟⎟⎠⎞dx2
=
−
x1 x2
2αx2 + 3βx22 dx2 =
V1
4. 某二元混合物的中组分的偏摩尔焓可表示为 H1 = a1 + b1x22和H2 = a2 + b2 x12 ，则b1 与 b2的关系是 b1 = b2 。
5. 等温、等压下的二元液体混合物的活度系数之间的关系 x1d ln γ 1 + x2d ln γ 2 = 0 。
6.
常温、常压条件下二元液相体系的溶剂组分的活度系数为 ln γ 1
因为
Z = 1 + BP ，或 nZ = n + nBP
RT
RT
所以
（T，x为一定数）
Zi
=
⎜⎜⎝⎛
∂nZ ∂ni
⎟⎟⎠⎞T ,P,{n}≠i
=1+
P RT
⎜⎜⎝⎛
∂nB ∂ni

化工热力学4-7章答案

化工热力学4-7章答案
案网 H = 90x1 + 50x2 + x1x2（⋅ 6x1 + 9x2） 答 式中H 单位为 cal ⋅ mol-1 ， x1 、 x2 分别为组分1、2的摩尔分数，求 后 (1) 用 x1 表示的偏摩尔焓 H1 和 H2 的表达式； 课 (2) 组分1与2在纯状态时的 H1 、 H2 ；
(3)
= 50 + 49x1 −12x12 + 3x13
课后答案网
( ) dH
dx1
d =
dx1
50 + 49x1 −12x12 + 3x13
= 49 − 24x1 + 9x12
H1
=
H
+
(1−
x1
)
dH dx1
( ) = 50 + 49x1 −12x12 + 3x13 + (1− x1 ) 49 − 24x1 + 9x12
= 9x1 −12x12 + 3x13
( ) = 3x1 3 − 4x1 + x12
(5) 当 x1 = 0.5 时， H1 = 99 + 24x1 − 21x12 − 6x13
课后答案网
=
99
−
24
×
1 2
+
21×
⎛ ⎜⎝
1 2
2
⎞ ⎟⎠
−
6
×
⎛ ⎜⎝
1 2
3
⎞ ⎟⎠
hd x1d ⎡⎣α x22 + β x22 (3x1 − x2 )⎤⎦ + x2d ⎡⎣α x12 + β x12 (x1 − 3x2 )⎤⎦ ( ) ( w( .k) ) = x1 2α x2 + 6β x2 −12β x22 + x2 −2α x1 + 3β 1− x2 2 (−1) − 3β +12β x2 − 9β x22 ww ( ) = 2 α x1x2 + 6β x1x2 −12β x1x22 − 2α x1x2 − 3β x2 1− x2 2 − 3β x2 +12β x22 − 9β x23

化工热力学 第七章习题答案

化工热力学 第七章习题答案

习 题 七 及 答 案一、问答题7-1. Rankine 循环与卡诺循环有何区别与联系? 实际动力循环为什么不采用卡诺循环?答：两种循环都是由四步组成，二个等压过程和二个等熵（可逆绝热）过程完成一个循环。

但卡诺循环的二个等压过程是等温的，全过程完全可逆；Rankine 循环的二个等压过程变温，全过程只有二个等熵过程可逆。

卡诺循环中压缩机压缩的是湿蒸汽，因气蚀损坏压缩机；且绝热可逆过程难于实现。

因此，实际动力循环不采用卡诺循环。

7-2. Rankine 循环的缺点是什么? 如何对其进行改进?答：Rankine 循环的吸热温度比高温燃气温度低很多，热效率低下，传热损失极大。

可通过：提高蒸汽的平均吸热温度、提高蒸汽的平均压力及降低乏汽的压力等方法进行改进。

7-3.影响循环热效率的因素有哪些?如何分析?答：影响循环热效率的因素有工质的温度、压力等。

具体可利用下式1L HT T η=- 分析确定哪些因素会改变L H T T 或，从而得到进一步工作的方案。

7-4．蒸汽动力循环中，若将膨胀做功后的乏气直接送人锅炉中使之吸热变为新蒸汽，从而避免在冷凝器中放热，不是可大大提高热效率吗? 这种想法对否? 为什么?答：不合理。

蒸汽动力循环以水为工质，只有在高压下才能提高水温；乏汽的压力过低，不能直接变成高压蒸汽。

与压缩水相比较，压缩蒸汽消耗的工太大，不仅不会提高热效率，反而会大大降低热效率。

7-5．蒸气压缩制冷循环与逆向卡诺循环有何区别与联系? 实际制冷循环为什么不采用逆向卡诺循环?答：两种循环都是由四步组成，二个等压过程和二个等熵（可逆绝热）过程完成一次循环。

但逆向卡诺循环的二个等压过程是等温的，全过程完全可逆；蒸气压缩制冷循环的二个等压过程变温，全过程只有二个等熵过程可逆。

Carnot 制冷循环在实际应用中是有困难的，因为在湿蒸汽区域压缩和膨胀会在压缩机和膨胀机汽缸中形成液滴，造成“汽蚀”现象，容易损坏机器；同时压缩机汽缸里液滴的迅速蒸发会使压缩机的容积效率降低。

《化工热力学》详细课后习题答案解析(陈新志)

《化工热力学》详细课后习题答案解析(陈新志)

2习题第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。

和，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，，，，故体系将在T ，2V ，0.5P 状态下达到平衡，，，）2. 封闭体系的体积为一常数。

（错）3. 封闭体系中有两个相。

在尚未达到平衡时，两个相都是均相敞开体系；达到平衡时，则两个相都等价于均相封闭体系。

（对）4. 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。

（对）5. 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。

）6. 要确定物质在单相区的状态需要指定两个强度性质，但是状态方程 P=P (T ，V )的自变量中只有一个强度性质，所以，这与相律有矛盾。

（错。

V 也是强度性质）7. 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；同样，对于初、终态压力相等的过程有。

（对。

状态函数的变化仅决定于初、终态与途径无关。

）8. 描述封闭体系中理想气体绝热可逆途径的方程是（其中），而一位学生认为这是状态函数间的关系，与途径无关，所以不需要可逆的条件。

(错。

) 9. 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）10. 自变量与独立变量是不可能相同的。

（错。

有时可以一致）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. 封闭体系中，温度是T 的1mol 理想气体从(P ，V )等温可逆地膨胀到(P ，V )，则所做的功为i i f f(以V 表示)或 (以P 表示)。

4. 封闭体系中的1mol 理想气体(已知)，按下列途径由T 1、P 1和V 1可逆地变化至P，则mol ，温度为 和水 。

化工热力学答案冯新宣爱国课后总习题答案详解

化工热力学答案冯新宣爱国课后总习题答案详解
5.从成型工艺出发，欲获得理想的粘度，主要取决于对温度、剪切速率和压力这三个条件的合理选择和控制。
6.料流方向取决于料流进入型腔的位置，故在型腔一定时影响分子取向方向的因素是浇口位置。
7.牛顿型流体包括粘性流体、粘弹性流体和时间依赖性流体。
8.受温度的影响，低分子化合物存在三种物理状态：固态、液态、气态。
稳定剂：提高树脂在热、光和霉菌等外界因素作用时的稳定性。
润滑剂：改进高聚物的流动性、减少摩擦、降低界面粘附。
着色剂：使塑料制件具有各种颜色。
3.增塑剂的作用是什么？
答：在树脂中加入增塑剂后，加大了分子间的距离，削弱了大分子间的作用力。这样便使树脂分子容易滑移，从而使塑料能在较低温度下具有良好的可塑性和柔软性。增塑剂的加入虽然可以改善塑料的工艺性能和使用性能，但也使树脂的某些性能降低了，如硬度、抗拉强度等。
15.收缩率的影响因素有压力、温度和时间。
16.塑料在一定温度与压力下充满型腔的能力称为流动性。
17.根据塑料的特性和使用要求，塑件需进行后处理，常进行退火和调湿处理。
判断
1.根据塑料的成份不同可以分为简单组分和多组分塑料。单组分塑料基本上是树脂为主，加入少量填加剂而成。（√）
2.填充剂是塑料中必不可少的成分。（×）
（4）提高原材料的纯度
第 2 章
填空
1.塑料的主要成份有树脂、填充剂、增塑剂、着色剂、润滑剂、稳定剂。
2.根据塑料成型需要，工业上用成型的塑料有粉料、粒料、溶液和分散体等物料。
3.热固性塑料的工艺性能有：收缩性、流动性、压缩率、水分与挥化物含量、固化特性。
4.热塑性塑料的工艺性能有：收缩性、塑料状态与加工性、粘度性与流动性、吸水性、结晶性、热敏性、应力开裂、熔体破裂。

《化工热力学》详细课后习题答案陈新志

《化工热力学》详细课后习题答案陈新志

《化⼯热⼒学》详细课后习题答案陈新志2习题第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。

和，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，，，，故体系将在T ，2V ，0.5P 状态下达到平衡，，，）2. 封闭体系的体积为⼀常数。

（错）3. 封闭体系中有两个相。

在尚未达到平衡时，两个相都是均相敞开体系；达到平衡时，则两个相都等价于均相封闭体系。

（对）4. 理想⽓体的焓和热容仅是温度的函数。

（对）5. 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。

）6. 要确定物质在单相区的状态需要指定两个强度性质，但是状态⽅程 P=P (T ，V )的⾃变量中只有⼀个强度性质，所以，这与相律有⽭盾。

（错。

V 也是强度性质）7. 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；同样，对于初、终态压⼒相等的过程有。

（对。

状态函数的变化仅决定于初、终态与途径⽆关。

）8. 描述封闭体系中理想⽓体绝热可逆途径的⽅程是（其中），⽽⼀位学⽣认为这是状态函数间的关系，与途径⽆关，所以不需要可逆的条件。

(错。

)9. 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） 10. ⾃变量与独⽴变量是不可能相同的。

（错。

有时可以⼀致）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. 封闭体系中，温度是T 的1mol 理想⽓体从(P ，V )等温可逆地膨胀到(P ，V )，则所做的功为i i f f(以V 表⽰)或(以P 表⽰)。

4. 封闭体系中的1mol 理想⽓体(已知)，按下列途径由T 1、P 1和V 1可逆地变化⾄P，则m ，温度为和⽔。

化工热力学习题答案 第一至五、第七章

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__________ A K kmol m Pa ⋅⋅⨯/10314.833B 1.987cal/kmol KC 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。

化工热力学习题参考答案 第三版

化工热力学习题参考答案第三版化工热力学习题参考答案第三版化工热力学习题参考答案(第三版)第二章p582-1求温度673.15k、压力4.053mpa的甲烷气体摩尔体积。

解：（a）理想气体方程 pv rt v8.314673.154.053101.38110（b）用r-k方程①换算谋tc、pc；②排序a、b；③利用迭代法排序v。

rtv brtpat v v ba vib t vi vi b m molv0 1.38110vi1 1.389610（c）用pr方程步骤同（b），计算结果：vi1（d）利用维里截断式bprt0.422tr1.3893100.0830.1390.172tr换算可以排序pr、tr、b0、b1和z由z1.391102-2v=0.5m3，耐压2.7mpa容器。

规定丙烷在t=400.15k时，p0.0441 1.35108.314400.158.948m（b）用r-k方程①查表求tc、pc；②计算a、b；③利用迭代法计算v。

rtv brtpat v v ba vib t vi vi b mv0 2.46410vi1 2.24110则可充丙烷质量计算如下：0.04410.52.241109.838kg（c）利用维里切断式：0.0830.422tr0.1390.172tr查表可计算pr、tr、b0、b1和z由z0.9168.314400.151.35102.25710则可充丙烷质量计算如下：0.04410.52.257109.77kg2-4v=1.213m3，乙醇45.40kg，t=500.15k，谋压力。

求解：（a）理想气体状态方程45.40468.314500.153.383mpa（b）用r-k方程0.42748r tc0.08664r tca28.039rtvm bvnt vm vm b1.229m1.21345.40/46p 2.759mpa（c）用srk方程计算（d）用pr方程排序（e）用三参数普遍化关联mmvnpvrt45.4461.2130.98710.987kmol 1.229mbprtvm z bpkmolrt0.361,b0.057,0.635b0.267p2.779mpa2-6求解：（1）将rk方程普遍化，可知原书中的（2-20c）和(2-20d)，即为4.9340tr0.08664pr式（e2）的右边的z以1为初值代入进行迭代，直至得到一收敛的z值。

化工热力学习题解答五～七章10级


1378.96kJ / kg
例题
习题 解答
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18
WS H H2' H1 2554.4 3373.3 818.9kJ / kg
Ex环 WS 818.9kJ / kg Ex总 Ex体＋Ex环＝ 1378.96＋818.9＝ 560.06kJ / kg
SH2O

mC p
ln T2 T1
10 4.186 ln 333 6.077kJ / K 288
例题
3.4×105Pa的饱和蒸汽的冷凝温度为137.84℃（411K）
S汽＝
Q T

1883.7 411

4.583kJ
/
K
S总＝SH2O S汽 ＝6.077-4.583＝1.494kJ/K
饱和蒸汽 P2' 0.04 105 Pa H2' 2554.4kJ / kg S2' 8.4746kJ / kg K
Ex体 H T0S H2' H1 T0 S2' S1 2554.4 3373.3 2988.4746 6.5952
3.4×105Pa 饱和蒸汽
3.4×105Pa 饱和液体
H1 2817.66kJ / kg S1 7.2058kJ / kg K
H2 579.76kJ / k例g 题
S2 1.7164kJ / kg K
根据能量衡算，确定蒸汽用量
m汽 H2 H1 ＝-1883.7
m汽＝
例题
解：
H

g Z

1 u2 2

Q WS

化工热力学习题集(附答案)(可打印修改)


的偏微商； (C)用易于测定的状态性质的偏微商代替不易测定的状态性质的偏微商；(D)
便于用特性函数表达其它热力学函数
13.下列四个关系式中哪一个不是麦克斯韦关系式？( )
（E） i G E RT 的偏摩尔量。
11. 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（ ）。
A. 增加 B. 减小 C. 不变 D. 不一定
12. 麦克斯韦关系式的主要作用是（ ）。
(A)简化热力学变量的计算； (B)用某个热力学函数代替另一不易测定的热力学函数
x y
z
1
B.
Z x
y
x y
Z
y Z
x
1
C.
Z x
y
x y
Z
y Z
x
1
D.
Z x
y
y x
Z
y Z
x
1
10. 关于偏离函数MR，理想性质M*，下列公式正确的是（ ）
A. M R M M *
B. M R M 2M *
C. M R M M *
x1 0.2 时的 fˆ1 , fˆ2 ；（b） f1, f 2
精品内容
模拟题二
一．选择题（每题 1 分，共 15 分）
1、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
2、纯物质临界点时，对比温度 Tr（ ）
a. =0
b. >1 c. <1
d. =1
3、下述说法哪一个正确？ 某物质在临界点的性质（ ）。
到多少体积的65%的酒精? 设大气的温度保持恒定，并已知下列数据
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（错，EOS法也能用于低压下，EOS＋ 法原则上也能用于加压条件下）
11. virial方程 Z 1 BP 结合一定的混合法则后，也能作为EOS法计算汽液平衡的模型。 RT
（错，该方程不能用汽液两相） 12. 对于理想体系，汽液平衡常数Ki(=yi/xi)，只与T、P有关，而与组成无关。
（对，可以从理想体系的汽液平衡关系证明）
则 x1' x1 和 y1' y1 。 （错，二元汽液平衡系统的自由度是2，在T，P给定的条件下，系统的状态就确定下来了。） 6. 在（1）-（2）的体系的汽液平衡中，若（1）是轻组分，（2）是重组分，则 y1 x1 ， y2 x2 。
（错，若系统存在共沸点，就可以出现相反的情况） 7. 在（1）-（2）的体系的汽液平衡中，若（1）是轻组分，（2）是重组分，若温度一定，则体系的压力，随
1
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着 x1 的增大而增大。
（错，若系统存在共沸点，就可以出现相反的情况） 8. 纯物质的汽液平衡常数K等于1。
（对，因为 x1 y1 1）
9. 理想系统的汽液平衡Ki等于1。 （错，理想系统即汽相为理想气体，液相为理想溶液，）
10. EOS法只能用于高压相平衡计算，EOS＋ 法只能用于常减压下的汽液平衡计算。
第 7 章 相平衡与化学反应平衡
一、是否题
1. 在一定温度T(但T<Tc)下，纯物质的饱和蒸汽压只可以从诸如Antoine等蒸汽压方程求得，而不能从已知常数 的状态方程（如PR方程）求出，因为状态方程有三个未知数(P、V、T)中，只给定了温度T，不可能唯一地确定 P和V。
（错，因为纯物质的饱和蒸汽压代表了汽液平衡时的压力。由相律可知，纯物质汽液平衡状态时自由度为1， 若已知T，其蒸汽压就确定下来了。已知常数的状态方程中，虽然有P、V、T三个变量，但有状态方程和汽液平 衡准则两个方程，所以，就能计算出一定温度下的蒸汽压。） 2. 混合物汽液相图中的泡点曲线表示的是饱和汽相，而露点曲线表示的是饱和液相。
（错） 3. 在一定压力下，组成相同的混合物的露点温度和泡点温度不可能相同。
（错，在共沸点时相同） 4. 一定压力下，纯物质的泡点温度和露点温度是相同的，且等于沸的二元混合物，在一定T、P下达到汽液平衡，液相和汽相组成分别为 x1 , y1 ，若
体系加入10 mol 的组分（1），在相同T、P下使体系重新达到汽液平衡，此时汽、液相的组成分别为 x1' , y1' ，