化工热力学习题集(附答案)

是 (作出是非判断)

7、在 相区,压力和温度对其容积性质的影响很小。

8、不能通过测量直接得到数值的状态参数有 。

(焓、温度、 熵、压力、内能、体积)

9、封闭体系1mol某气体,由 p 1 =1Mpa、v 1 =0.1m 3 定温膨胀到 v 2 =0. 4m 3,则 ?S =

KJ/(Kmol..K)。

10、放热不可逆过程,工质的热熵流 0, 工质的△S产生 0。

11、在化工生产和设计过程中,都要力求 管路上的弯头、缩扩变化,以减少火用损失。 12、纯物质的逸度fi,混合物的逸度f,混合物中组分的逸度fi三者的

定义相同。 (作出是非判断)

?三、分析说明题(共11分)第1题5分、第2题6分

??1、二元体系的活度计算式 ?ln?1?x22(0.5?2x1) ln?2?x12(1.5?2x2)的模型是否有合理?请分析说明。

2、请举两个例子简单说明热力学第二定律在实际中的应用。

四、应用及计算题(39分) 每题13分

1、有两股压力分别是12.0 MPa和1.5 Mpa的饱和蒸汽。

(1) 如用于作功,经稳流过程变成25℃的饱和水,求Wid(To=298K) 。 (2) 如用作加热介质,经换热器后变成25℃的饱和水,求换热量Q 。 对计算结果作综合分析,在化工设计和生产过程中如何合理地使用这两股蒸汽?

已知:各状态点一些热力学参数,见表1。 状态点 1 2 3

2、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/(RT)=0.735x1x2

50

E

表1. 装置各状态点一些热力学参数

t/℃ P/MPa 状态 H/kJ·kg-1 324.8 198.3 25 12 1.5 0.008169 饱和蒸汽 饱和蒸汽 饱和水 2684.9 2792.2 104.89 S/kJ·kg-1·k-1 5.4924 6.4448 0.3674 p?169.49kpasA该体系纯组分

p?81.31kpa

sB的饱和蒸汽压分别为:

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x1=0.5时,系统的总压P和组份1的气相组成y1.

3、有一氨压缩制冷机组,制冷能力Q0为4.0×10KJ·h,在下列条件工作:蒸发温度为-25℃,进入压缩机的是干饱和蒸汽,冷凝温度为20℃,冷凝过冷5℃。 已知:

状态点 蒸发器出口 压缩机出口 冷凝器出口 试计算:

(1)每小时制冷剂循环量; (2)冷凝器中制冷剂放出热量; (3)压缩机的功率; (4)制冷系数。

焓h/ KJ·kg 1430 1680 270 -14

-1

代号 1 2 3 模拟题八

一、 单项选择题

本大题解答(用A或B或C或D)请填入下表:

1 题号 答案 题号 11 答案 2 12 3 13 4 14 5 15 6 16 7 17 8 18 9 19 10 20 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 = B0ωB1 B.B = B0 ω + B1 C.BPC/(RTC)= B0 +ωB1 D.B = B0 + ωB 3.下列关于GE 关系式正确的是( )。

A. GE = RT ∑Xiln Xi B. GE = RT ∑Xiln a i C. GE = RT ∑Xiln γi D. GE = R ∑Xiln Xi 4.下列偏摩尔自由焓表达式中,错误的为( )。 A. Gi??i

??

B. dGi?VidP?SidT

??????nG??C. Gi?? ??ni?T,P,nj?i?

???nG??D. Gi?? ??ni?T,nV,nj?i??sPy?P?ixi的适用的条件( ii5. 汽液平衡关系

A 无限制条件 B 理想气体和非理想溶液

C 理想气体和理想溶液 D 非理想气体和理想溶液

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.乙醇-水在101.3KPa下共沸体系,其自由度为(

A.0

B.1 C.2

D.3

8.体系从同一初态到同一终态,经历二个不同过程,一为可逆过程,一为不可逆过程,此二过程环境熵变存在( )。

A.(ΔS环)可逆< (ΔS环)不可逆 B. (ΔS环)可逆 >(ΔS环)不可逆 C.(ΔS环)可逆 = (ΔS环)不可逆 D.(ΔS环)可逆= 0

9.如当地冷却水温度为常年18℃,则氨制冷循环的冷凝温度应选 。

A. 18℃; B. 8℃; C. 28℃; D. 48℃。 10.由纯组分形成理想溶液时,其混合焓ΔH 。

A. >0; B. =0; C. <0 ; D. 不确定。 11.混合气体的第二维里系数 A . T和P的函数 B. 仅为T的函数 C . T和组成的函数 D . P和组成的函数 12.有效能衡算的依据是 。

A. 热力学第一定律; B.热力学第二定律; C.热力学第三定律 ; D.热力学第一、二定律。 13.混合物的逸度与纯组分逸度之间的关系是 。

A.f?id

?x?ifi; B. f??fi;

fi0 ; D. lnf??xilnf xi?? C. lnf??xiln14.纯物质临界点时,对比温度 Tr 。

A.= 0; B. > 1; C. < 1 ; D. = 1。

15.当潜水员深海作业时,若以高压空气作为呼吸介质,由于氮气溶入血液的浓度过大,会给人体带来致命影响(类似氮气麻醉现象)。根据下表中25℃下溶解在水中的各种气体的亨利常数H,你认为以( )和氧气的混和气体为呼吸介质比较适合?

气体 乙炔 空气 H/bar 1350 72950 气体 乙烷 H/bar 气体 氦气 氢气 H/bar 气体 氮气 H/bar 41850 87650 一氧化碳 5400 30600 126600 甲烷 71600

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