期末复习题——化工热力学
中国石油大学（北京）远程教育学院
《化工热力学》期末复习题
一、单项选择题
1．关于建立状态方程的作用，以下叙述不正确的是。
A. 可以解决由于实验的P-V-T数据有限无法全面了解流体P-V-T 行为的问题。
B．可以解决实验的P-V-T数据精确度不高的问题。
C．可以从容易获得的物性数据（P、V、T、x）来推算较难测定的数据（H，U，S，G ）D．可以解决由于P-V-T数据离散不便于求导和积分，无法获得数据点以外的P-V-T 的问题。
2．甲烷P
c =4.599MPa,处在P
r
=0.3时，甲烷的压力为。
A．15.33MPa B．2.7594 MPa； C．1.3797 MPa
3．理想气体的压缩因子Z=1，但由于分子间相互作用力的存在，实际气体的压缩因子。
A．小于1 B．大于1 C．可能小于1也可能大于1
4、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、 0，1
B、 1，1
C、 2，1 D. 1，2
5．剩余性质M R的概念是表示什么差别的。
A．真实溶液与理想溶液 B．理想气体与真实气体
C．浓度与活度 D．压力与逸度
6．纯物质在临界点处的状态，通常都是。
A．气体状态 B．液体状态 C．固体状态 D．气液不分状态7．虚拟临界常数法是将混合物看成一个虚拟的纯物质，从而将纯物质对比态原理的计算方法用到混合物上。.
A．正确 B．错误
8．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.反应速率预测。
C.化工过程能量分析。
D.相平衡研究
9. 对于流体混合物，下面式子错误的是 。 A
、 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 =
10．化学位可表示成四个偏导数形式，每个偏导数都是偏摩尔性质。 。
A ．正确
B ．错误
11．对单位质量，定组成的均相流体体系，在非流动条件下有 。
A ．dH = TdS + Vdp
B ．dH = SdT + Vdp
C ．dH = -SdT + Vdp
D ．dH = -TdS -Vdp 12．对1mol 符合Van der Waals 状态方程的气体，有 。
A ．(?S/?V)T =R/(v-b)
B ．(?S/?V)T =-R/(v-b)
C ．(?S/?V)T =R/(v+b)
D ．(?S/?V)T =P/(b-v)
13．90℃，1atm 下苯（1）-甲苯（2）汽液平衡系统可视为完全理想系。此条件下蒸汽压为：12
1.343, 0.535s s p atm p atm ==，则汽液平衡组成11x y 和分别是 。
A ．0.576, 0.773
B ．0.773, 0.576
C ．0.424, 0.227
D ．0.227,
0.424
14. 汽液平衡关系S i i i i
py p x γ=的适用的条件_______。
(A)无限制条件
(B)低压条件下的非理想液相 (C)理想气体和理想溶液 (D)理想溶液和非理想气体
15.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（空调）、电热器两种供热方式，哪种供热方式的供热量多？ A ．热泵 B. 两者相等 C. 电热器 D.没法比较。
16．298K 下，将两种液体恒温恒压混合，形成理想液态混合物，则混合前后下列热力学性质的变化情况为 。
A ．?S >0，?G <0
B ．?S =0，?G <0
C ．?S <0，?G >0
D ．以上均不对 17.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20
B 、小于20
C 、等于20
D 、不能确定。
18．二元气体混合物的摩尔分数1
0.3y =，在一定的T, P 下，12??0.9381, 0.8812?
?==，则此时混合物的逸度系数为 。
A ．0.9097
B ．0.9827
C ．0.8979
D ．0.9192
19．要加热50℃的水，从热力学角度，用以下哪一种热源，损失功最小 。
A ．60℃的热水
B ．80℃的热水
C ．100℃的饱和蒸汽
D ．120℃的过热蒸汽 20.基于局部组成概念的两参数Wilson 方程在工程设计上获得广泛应用，以下不正确的描述为
A ．能反映温度对γi 的影响
B ．能应用于部分互溶体系
C ．可从二元体系推算多元体系
21．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 ．饱和液相摩尔体积
B ．饱和汽相摩尔体积
C ．无物理意义 22．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℃。 23． 偏摩尔性质的表达式为 。
A ．()i j n nV,T,i n nF ≠????????
B ．()i j n P,T,i n nS ≠????????
C ． ()i
j n P,T,i x nH ≠?
??
????? D ．()i j n P,T,i n nP ≠???????? 24．一封闭体系经过一变化，体系从25℃恒温水浴吸收热量8000kJ ，体系熵增25kJ/K ，则此过程是 。
A 可逆的
B ．不可逆的
C 不可能的
25．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
26． 由3 mol A 和9 mol B 形成理想液态混合物，已知某温度下S 90kPa A p =，S 30kPa B p =，
则平衡气相摩尔分数之比A B y y 为
(A) 3:1
(B) 4:1
(C) 1:1
(D) 8:1
27．某压缩制冷装置的制冷剂在原冷凝器中因冷却介质改变，比原冷凝压力下的饱和温度低了5度，则制冷循环 。
A ．冷量增加，功耗不变
B ．冷量不变，功耗减少
C ．冷量减少，功耗减小
D ．冷量增加，功耗增加
28．气体经过稳流绝热膨胀，对外作功，如忽略宏观动能，位能变化，无摩擦损失，则此过程气体焓值 。
A ．增加
B ．减少
C ．不变
D ．不确定
29．对同一朗肯循环装置,如果提高蒸汽的过热度，则其热效率 。
A ．有所提高，乏气干度下降
B ．不变，乏气干度增加
C ．有所提高，乏气干度增加
D ．热效率和干度都不变 30．在一定T 、P 下汽液平衡关系V L ??i i
f f =的适用的条件_____________。
A ．无限制条件
B ．低压条件下的非理想液相
C ．理想气体和理想溶液
D ．理想溶液和非理想气体
31、工作于温度为600K 和300K 热源间的热机，工质从高温热源吸收100KJ 的热量，则最多可做的功为
A 、25KJ
B 、60KJ
C 、50KJ
32、工作于600K 和300K 热源间的热机，工质从高温热源吸收100KJ 的热量，向低温热
源排放的热量为
A 、75KJ
B 、50KJ
C 、40KJ 33、对于一个均相体系，V
P
T S T T S T ?
??
????-??? ????等于 A 、0 B 、Cp-Cv C 、Cp/Cv
34、一气体符合
b
V RT P -=
的状态方程，在等温下当气体从V 1可逆膨胀至V 2时，则体系的熵变ΔS 为 A 、
b V b V RT --12ln B 、b V b V R --12ln C 、1
2ln
V V R 35、根据剩余性质的概念，当P→0时，实际气体的G R 为
A 、等于零
B 、大于零
C 、小于零
36、稳流体系热力学第一定律的数学表达式
A 、Δu+PV=Q-Ws
B 、g ΔZ+1/2Δu 2=Q+Ws
C 、g ΔZ+1/2Δu 2+ΔH=Q+Ws 37、流体流过保温良好的换热器、反应器、混合器等设备时，稳流体系热力学第一定律
的数学表达式为
A 、ΔH=-Ws
B 、ΔH=Q
C 、ΔH=0
38、流体流过节流伐时，稳流体系热力学第一定律的数学表达式 A 、ΔH=Q B 、ΔH=Q-Ws C 、ΔH=0
39、热流体等压下自温度T 1冷却到温度T 2，则热流体的熵变 A 、ΔS=0 B 、ΔS>0 C 、ΔS<0 40、绝热可逆过程体系的熵变
A 、ΔS<0
B 、ΔS>0
C 、ΔS=0 41、有温差的换热过程，总熵变
A 、ΔS t =0
B 、ΔS t <0
C 、ΔS t >0
42、实际生产中对有温差的传热过程进行热力学分析时，热流体的做功能力 A 、增加 B 、减少 C 、不变 43、，实际生产中对于有温差的传热过程的损耗功。 A 、W L =0 B 、W L <0 C 、W L >0 44、理想气体节流膨胀时，温度变化
A 、ΔT H >0
B 、ΔT H <0
C 、ΔT H =0 45、环境状态下（环境温度、压力、组成）物系的做功能力 A 、>0 B 、<0 C 、=0
二.多项选择题
1．任何过程的发生和进行必定要符合 ( ) 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 ．Raoult 定律 E ．亨利定理
2．下列哪些热力学性质无法直接测量 ( ) A ．H B ．T C ．S D ．G E ．P
3．理想溶液中，组份i 的偏摩尔性质和与溶液有相同T,P 时纯i 的摩尔性质相等的热力学性质有 ( ) A ．i i -S S = B ． _
H i i H = C ．_A i i A = D ． i i -
G G = E ．i i -
V V =
4．朗肯循环主要包括下列哪些设备和机械？ ( ) A ．锅炉 B ．过热器 C ．透平 D ．冷凝器 E ．水泵
5．溶液中组分i 的偏摩尔性质与下列哪些因素有关？ ( ) A ．温度 B ．组成 C ．体积 D ．压力 E ．临界性质
三、判断题：
1、纯物质的三相点随着温度或压力的不同而改变。
2、对能量交换系统进行热力学分析时，有效能效率就是热效率。
3、节流膨胀过程的温度降大于作外功的绝热膨胀过程的温度降。
4、在等温条件下，纯物质逸度的完整定义是dG i =RTdlnf i 。
5、对于理想气体?=f 。
6、对于一般负偏差的体系，液相的活度系数一定小于1。
7、对于纯物质，当P>P C 、T>T C 时，物质以液态存在。
8、当压力大于临界压力时，纯物质就以气态存在。
9、在一定温度下，当汽液达到平衡时，则组分在汽、液相的逸度相等。
10、纯物质在相平衡状态下，液体汽化时，摩尔体积、摩尔焓、化学位的变化值均大
于零。
11、热力学函数关系式dH=TdS+VdP 只适用于可逆过程。 12、对于气体，当P→0时，可视为理想气体，则f/p→∞。 13、对于理想溶液，所有的混合性质的变化都等于零。 14、对于理想溶液，所有的超额性质都等于零。
15、温度和压力相同的两种理想气体（纯物质）等温等压混合后，则总体积为原来两
气体体积之和，总熵为原来两气体熵之和。
四．填空题
1、纯物质在汽液平衡两相区内等温线上各点的压力维持不变，其数值等于纯物质
的 。
2、在温度为800K 的高温热源和温度为300K 的低温热源之间工作的一切可逆热机，
其循环热效率等于 。
3、计算流体P —V —T 普遍化方法有两种： 。
4、甲烷Pc=4.599MPa,处在Pr=0.6时甲烷的压力为 。
5、偏摩尔体积()j
n P,T,i n nV ≠?
??
?????可用符号 表示之。 6、低压下汽液平衡的计算关系式为 。
7、某一定组成的混合物，一定温度下的泡点压力与露点压力是 _(相同/不同)，
一定压力下的泡点与露点，在P-T 图上是 的（重叠/分开）；纯物质汽液平衡时的最大压力称为 ，最高温度称为 。 8、说明下列汽液平衡关系式适用的条件
（1）L i V i f ?f ?
= 。 （2）i s i i x p y P ?=?_ 。
（3）i s i i i x p y p ??=?γ 。
（4）S i i s i i v i i ?x p ?y p ?γ?
???=?? 。 9、Pitzer 定义的偏心因子的表达式为 。
10、计算流体的热力学性质时，所谓剩余性质，是气体在真实状态下的热力学性质与
在相同的 下当气体处于 时热力学性质之间的差值。 11、在热力学图表中，若汽液混合物的干度用x 表示，Hg 表示饱和汽体的焓，Hl 表
示饱和液体的焓，则汽液混合物的焓 。
五、问答题
1．请写出稳流体系热力学第一定律的数学表达式。 2．请告知Gibbs-Duhem 方程的主要用途。
六、计算题
1.用一冷冻系统冷却海水，以30kg ·s -1的速率把海水从25℃冷却到-10℃，并将热量排至温度为303K 的大气中，求所需功率。已知系统的热力效率为0.25，海水的比热为3.5 kJ · kg -1·K -1。
2. 某二元体系50℃的液相组成为x 1=30%(mol 分率)，P 1s =0.431KPa, P 2s =24.9KPa, 假设汽相是理想气体混合物，液相的活度系数分别为γ1＝2.92，γ2＝1.17，试计算该体系汽液平衡时的汽相组成和平衡压力。
3、有1摩尔理想气体，起始状态为300K ，1MPa ，m
P C
,为30J/mol.K ，试计算它经历了
下面不同过程以后的熵变以及过程导致的熵产和功损。 （1）恒温可逆膨胀到0.1MPa; （2）恒温向真空膨胀到0.1MPa ； 4、已知某二元低压体系，液相温度为300K
时，有()E
12120.75nG n n n n RT
=+，S 11866Pa p =，
S 23373Pa p =。求组成为2.01=x 时，此二元液体的气相组成1y 和总压。
中国石油大学（北京）远程教育学院 《化工热力学》期末复习题答案
一、单项选择题
二、多项选择题
1.. A,B,C
2. A,C,D
3. B,E 4 A,B,C,D,E 5.A,D,B
三、判断题
1、×;
2、×;
3、×;
4、×;
5、×;
6、√;
7、×;
8、×;
9、√; 10、×; 11、×; 12、×; 13、×; 14、×; 15、×
四、填空题
1. 该温度下的饱和蒸汽压；
2. 62.5%
3. 普遍化维里系数法和普遍化压缩因子法
4. 2.7594MPa
5. i V
6. s i i i i P x P y γ=
7、某一定组成的混合物，一定温度下的泡点压力与露点压力是不同_(相同/不同)，一定压力下的泡点与露点，在P-T 图上是 分开 的（重叠/分开）；纯物质汽液平衡时的最大压力称为 临界压力_，最高温度称为临界温度。 8、说明下列汽液平衡关系式适用的条件
（1）L i V i f ?f ?=_一定温度、压力下的相平衡体系_； （2）i s i i x p y P ?=?________完全理想体系 ________； （3）i s i i i x p y p ??=?γ_____ 低压体系_______ ；
（4）S i i s i i v i i ?x p ?y p ?γ?
???=??_高、中、低压相平衡体系_； 9、Pitzer 定义的偏心因子的表达式为 ω= -Lg(Pr s )Tr=0.7-1.0 。
10、计算流体的热力学性质时，所谓剩余性质，是气体在真实状态下的热力学性质与在相同的温度、压力下当气体处于理想状态时热力学性质之间的差值。
11、在热力学图表中，若汽液混合物的干度用x 表示，H g 表示饱和汽体的焓，H l 表示饱和液体的焓，则汽液混合物的焓 H m =Hg ×x+H l ×(1-x)。
五、问答题(22分)
1）稳流体系热力学第一定律的数学表达式：gΔZ+1/2Δu 2+ΔH=Q+Ws
2）Gibbs-Duhem 方程的主要用途有：(1)、检验实验测得 物性数据 的正确性；（2）、检验热力学函数关系式的正确性；(3)、从一个组元的偏摩尔量推算另一组元的 偏摩尔量（二元体系）。
六、计算题
1.解: 以单位质量流体为基准：
??-===?2
1
263
298
k /k 5.1225.3T T p g J dT dT C H
?
?-===?2
1
k /k 4373.0298
263
ln
5.3T T p K g J dT T
C S g J S T H W id k /k 10)4373.0(3035.1220=---=?-?=
g J W W id
ac k /k 4025
.010
==
=
η
40301200k T Ws W =?=
2.
解：s s P x P x P y P y P 22211121γγ+=+= 9.247.017.1431.03.092.2??+??=
Pa k 7707.20=
0182.07707
.203776
.01==
y
9739.07707
.209.247.017.12=??=y
3、首先确定过程的始、末状态参数。
始态：MPa 1K 30011==P T ，； 末态：MPa 1.0K 30022==P T ， 理想气体,恒温过程内能不变，0=+=?rev rev W Q U 或rev rev W Q -=，而，
57431.01ln 300314.8ln ln 21122
1
2
1
=???
????=???? ??=???? ??===-?
?P P nRT V V nRT dV V nRT PdV W V V V V rev J 体系的熵变
14.19300
5743
===
?T Q S rev J/K 可逆过程，熵产和功损为零。
（2）熵变与（1）相同,过程中体系对外做功和吸收的热量均为零，因此熵产J/K 14.19=?=?S S g ；功损574305743=-=-=W W W rev L J 4、
解：E
1212
0.75n n nG RT n n =+，则：
2E 2121(/)ln 0.75n nG RT x n γ???==?????，1
E 2212(/)ln 0.75n
nG RT x n γ???==????? 当10.2x =，2
212
ln 0.750.750.80.48x γ==?=，1 1.616γ=；同理2 1.030γ= ()11122218660.2 1.61633730.8 1.0303384Pa S S
p p x p x γγ=+=??+??=
111118660.2 1.6160.17823384
S
p x y p γ??===
化工热力学复习题(附答案)
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 x Z Z x y x y Z ?????????=- ? ? ?????????? C. 1y x Z Z x y x y Z ?????????= ? ? ?????????? D. 1y Z x Z 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 = 0 b. 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 = 0 8. 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。 （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 ）r i 是G E /RT 的偏摩尔量。 10．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（B ） A. 增加 B. 减小 C. 不变 D. 不一定 11．下列各式中，化学位的定义式是 ( A ) 12．混合物中组分i 的逸度的完整定义式是（ A ）。 A. d G ___i =RTdln f ^i , 0lim →p [f ^i /(Y i P)]=1 B. d G ___i =RTdln f ^i , 0lim →p [f ^ i /P]=1 C. dG i =RTdln f ^i , 0lim →p f i =1 ； D. d G ___i =RTdln f ^i , 0lim →p f ^ i =1 13． 关于偏摩尔性质，下面说法中不正确的是（ B ） A.偏摩尔性质与温度、压力和组成有关 B ．偏摩尔焓等于化学位 C ．偏摩尔性质是强度性质 D. 偏摩尔自由焓等于化学位 j j j j n nS T i i 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
化学工程与工艺专业《化工热力学》模拟考试考题A(答案)
华东理工大学20 -20 学年第 学期 《化工热力学》课程模拟考试试卷 A (答案) 开课学院：化工学院，专业：化学工程与工艺 考试形式：闭卷，所需时间： 120分钟 考生姓名： 学号： 班级： 任课教师： 1．当压力大于临界压力时，纯物质就以液态存在。 ( × ) 2．纯物质的三相点随着所处压力的不同而改变。 ( × ) 3．用一个相当精确的状态方程，就可以计算所有的均相热力学性质随着状态的变化。 ( × ) 4．气体混合物的V irial 系数，如B ，C ，…，是温度和组成的函数。 ( √ ) 5．在一定压力下，纯物质的泡点温度和露点温度是相同的，且等于沸点。( √ ) 6．对于理想溶液，所有的混合过程性质变化均为零。 ( × ) 7．在二元系统的汽液平衡中, 若组分1是轻组分，组分2是重组分，若温度一定，则系统的压力随着1x 的增大而增大。 ( × ) 8．偏摩尔焓的定义可表示为()[] [],,,,j i j i i i i T p n T p n nH H H n x ????? ?== ??? ??????。 ( × ) 9．Gibbs-Duhem 方程可以用来检验热力学实验数据的一致性。 ( √ ) 10．自然界一切实际过程总能量守恒，有效能无损失。 ( × ) 11．能量衡算法用于过程的合理用能分析与熵分析法具有相同的功能。( × ) 12．当化学反应达到平衡时，反应的Gibbs 自由焓变化值G ?等于零。 ( √ ) 二、单项选择题（共20分，每小题2分） 1．指定温度下的纯物质，当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时，则物质的状态为：（ D ） (A) 饱和蒸汽； (B) 超临界流体； (C) 压缩液体； (D) 过热蒸汽 2．单元操作的经济性分析中，功耗费用和下列哪个因素有关（ C ）。 (A) 理想功； (B) 有效能； (C) 损耗功； (D) 环境温度
化工热力学考试复习题
化工热力学标准化作业一 一、是否题（正确划√号，错误划×号，并写清正确与错误的原因） 1、纯物质由蒸汽变成液体，必须经过冷凝的相变化过程。 2、当压力大于临界压力时，纯物质就以液态存在。 3、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，理想气体的压缩因子Z=1，实际气体的压缩因子Z＜1。 4、纯物质的三相点随着所处的压力或温度不同而改变。 5、在同一温度下，纯物质的饱和液体与饱和蒸汽的吉氏函数相等。 6、纯物质的平衡气化过程，摩尔体积、焓、热力学能、吉氏函数的变化值均大于零， 7、气体混合物的virial系数，如B、C…，是温度的函数。 8*、virial方程和RK方程既可以应用于汽相，又可以用于液相。 9*、在virial方程中，virial系数反映了分子间的相互作用。 10*、Pitzer普遍化方法即为普遍化的压缩因子方法。 二、填空题 1、T温度下的过热纯蒸气的压力p _____p s(T)。 2、表达纯物质的汽液平衡的准则有_____（吉氏函数）、__________（Claperyon方程）。它们（能/不能）推广到其它类型的相相平衡。 3、Lydersen、Pitzer的三参数对应态原理的三个参数分别为___________、__________。
4、对于纯物质，一定温度下的泡点压力与露点压力是______的（相同／不同）；一定温度下的泡点与露点，在p-T图上是______的（重叠／分开），而在p-Ｖ图上是______的（重叠／分开）；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___________；纯物质汽液平衡时，压力称为______，温度称为______。 5、正丁烷的偏心因子ω=，临界压力p c=时，则在T r=时的蒸汽压为___________MPa。 6*、状态方程通常分为三类，分别是__________，__________，__________。7*、在状态方程的分类中，RK方程属于__________，virial方程属于__________。 8*、RK方程是在vdW方程的基础上建立起来的，vdW方程的形式是p=RT/(V －b)－a/V2，RK方程的形式为____________________。 三、计算题 1、将1mol甲烷压缩贮于容积为，温度为的钢瓶内，问此甲烷产生的压力有多大分别用（1）理想气体状态方程；（2）RK方程计算。已知甲烷的临界参数为T c=，p c=。RK方程中a=，b= RT c/p c。 解： 2、质量为500g的氨贮于体积为30000cm3的钢弹内，钢弹浸于温度为65℃的恒瘟水浴中，试分别用下述方法计算氨的压力。（1）理想气体状态方程；（2）RK方程；（3）Pitzer普遍化方法。已知氨的临界常数为T c=，p c=,V c=mol，ω=。RK方程中a=，b= RT c/p c。Virial方程中B(0)=－；B(1)=－。 解： 3、试分别用下列三种方法求出400℃、下甲烷气体的摩尔体积。(1) 用理想
化工热力学复习题及答案
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? =2 1 T T V dT C U ?；同样，对于初、终态压力相 等的过程有? =2 1 T 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 =1.980cal mol -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。（错。可以通过超临界流体区。） 2. 当压力大于临界压力时，纯物质就以液态存在。（错。若温度也大于临界温度时，则是超临 界流体。） 3. 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。（对。则纯物质的P －V 相图上的饱和汽体系和饱和液体系曲线可知。） 4. 纯物质的三相点随着所处的压力或温度的不同而改变。（错。纯物质的三相平衡时，体系自 由度是零，体系的状态已经确定。）
化工热力学复习题
化工热力学复习题 1、等熵膨胀后的温度一定是。 2、汽轮机出口压力下降，会使朗肯循环的效率 3、在相同温度区间工作的制冷循环，以逆卡诺循环的制冷系数为（最大、最小、不定） 4、在制冷循环中，所用的装置有，， 5、理想气体的微分节流效应系数（Joule-Thomson系数）等于，这也意味着节流前后理想气体的温度（降低、升高、不变，不确定）。 6、理想气体节流膨胀后，节流效应系数μH效应。 7、在相同温度区间工作的蒸汽动力循环，以卡诺循环的热效率为（最大、最小、不定）。 8、消耗外功，实现热由低温区向高温区传递的逆向循环中，维持低于环境温度操作的叫循环，维持高于环境温度操作的叫循环或循环。 9、为提高朗肯循环热效率可采用： 11、朗肯循环由以下几个部分构成：。 12、节流膨胀是：。 13、热泵是指 14、制冷是将体系的温度降低到的操作。 三、名词解释 1、制冷 2、节流膨胀 3、干度 4、自由度 四、作图及简答 1、改进朗肯循环的途径有哪些？ 2、请画出朗肯循环的示意图，并画出其在温熵图上的表示？ 3、μJ的变化对截流后温度的变化有何影响？ 4、试述蒸汽参数对朗肯循环热效率的影响？ 5、画出双级复叠式制冷循环的实物图，指明设备的名称，并在TS图上作出制冷循环示意图 6、选择制冷剂应满足什么要求？ 7、简述吸收制冷循环的过程并画流程图 8、简述复叠式制冷循环的特点。 9、影响朗肯循环热效率的主要因素是什么？为什么回热循环能提高循环的热效率？ 10、卡诺循环中，冷热源温差越大，制冷系数是越大还是越小，为什么？ 11、选择制冷剂时要求制冷剂在大气压力下沸点要低，为什么？
五、计算题 1、某制冷机中采用氨做制冷剂，以25℃的饱和液体进入节流阀，离开阀的温度为-20℃，试求：（1）节流过程的有效能损失。（2）当节流过程中制冷剂从环境吸收4.2kJ/kg热量时，有效能的损失。设P0=0.1Mpa,T0=27℃For NH3 4、蒸气动力循环中锅炉产生的蒸汽压力为60×105Pa，温度为500℃，该蒸汽经节流做绝热膨胀后压力降至40×105 Pa,然后进入汽轮机作可逆绝热膨胀到排气压力0.06×105 Pa.（1）画出T-S图、H-P图（2）乏汽的干度（3）气轮机对外做的功（4）热力学效率 5、某柴油机的功率为35KW，该机热力循环的最高热源温度为1800K，低温热源温度为300K，每Kg柴油燃烧后放热为42705KJ，试求柴油的最低消耗量。如果实际循环的热效率为相应卡诺循环的40%，则柴油消耗量为多少？ 6、朗肯循环中水蒸气进气轮机的蒸气压力为50×105Pa，温度为360℃，乏气压力为0.1×105 Pa,为减少输出功率，采用锅炉出口的水蒸气先经过节流阀适当降压再送进气轮机膨胀作功，如果要求输出的功量降至正常情况的84%，问节流后进气轮机前的蒸汽状态？画出T-S 图 已知：P=50×105Pa, T=360℃时H=3188.7kj/kg,S=7.666 kj/kg.k P=0.1×105Pa时，饱和液体的H=191.83 kj/kg, S=0.6493 kj/kg.k 饱和蒸汽的H=2584.7 kj/kg, S=8.1502 kj/kg.k 7、朗肯循环中水蒸气进气轮机的蒸气压力为7000 kPa，温度为550℃，乏气压力为20 kPa, 汽轮机和泵的效率均为0.75，要求输出功率为100000 kW。 1）作出理想朗肯循环和实际朗肯循环TS图2）计算该循环的热效率3）确定蒸汽流量（吨/小时）
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 s B. <()T P s C. =()T P s 3. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P （ b ） A. >()T P s B. <()T P s C. =()T P s 4. 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（ ） 9. 设Z 为x ，y 的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（ ） A. 1x y z Z 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 x Z 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 。 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。 13. 二元溶液，T, P 一定时,Gibbs —Duhem 方程的正确形式是 ( ). a. X 1dlnγ1/dX 1+ X 2dlnγ2/dX 2 = 0 b. 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 dln γ2/dX 1 = 0 14. 关于化学势的下列说法中不正确的是( ) 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 ( ) （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。
化工热力学习题集(附答案)
模拟题一 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 s B. <()T P s C. =()T P s 3. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P （ b ） A. >()T P s B. <()T P s C. =()T P s 4. 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 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 ） 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 ） 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 z Z 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 x Z 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。
化工热力学试题
一、 单项选择题（每题3分，共30分）： 1．关于化工热力学研究特点的下列说法中不正确的是（ B ） 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。 2．下列关于G E 关系式正确的是（ C ）。 A. G E = RT ∑X i ln X i B. G E = RT ∑X i ln a i C. G E = RT ∑X i ln γi D. G E = R ∑X i ln X i 3．下列偏摩尔自由焓表达式中，错误的为（ D ）。 A. i i G μ=- B. dT S dP V G d i i i - ---=；C. ()i j n P T i i n nG G ≠? ???????=-,, D. ()i j n nV T i i n nG G ≠? ???????=-,, 4.下述说法哪一个正确？ 某物质在临界点的性质( D ) （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。 5．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。 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 B 。 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．对于流体混合物，下面式子错误的是 D 。 A B 、 i i i V P U H += C i i V i i U U = D 、理想溶液的i i S S = i i G G = 8．由纯组分形成理想溶液时，其混合焓ΔH id B 。 A. >0； B. =0； C. <0 ； D. 不确定。 9．体系中物质i 的偏摩尔体积i V 的定义式为： D 。 A.i j n v T i i i n V V ≠??=,,][ B .i j n v T i i n V V ≠??=,,][总 C .i j n p T i i i n V V ≠??=,,][ D. i j n p T i i n V V ≠??=,,][总 10．混合物的逸度与纯组分逸度之间的关系是 C 。 A.i i f x f ∧ ∑=； B. i f f ∧ ∑=； C. ln i i i x f x f ∧ ∑=ln ； D. ln 0 ln f x f i ∑=
【化工热力学期末考试题一】
化工热力学期末考试题一 （附答案） 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 s B. <()T P s C. =()T P s 3. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P （ ） A. >()T P s B. <()T P s C. =()T P s 4. 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()1 s r Tr P ω==-- B. 0.8lg()1 s 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 z Z 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 x Z 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 。 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” 。
化工热力学期末考试A卷及答案
化工热力学期末试题（A）卷 2007~2008年使用班级化学工程与工艺专业05级 班级学号姓名成绩 一．选择 1．纯物质在临界点处的状态，通常都是 D 。 A．气体状态 B．液体状态 C．固体状态D．气液不分状态 2．关于建立状态方程的作用，以下叙述不正确的是 B 。 A. 可以解决由于实验的P-V-T数据有限无法全面了解流体P-V-T 行 为的问题。 B．可以解决实验的P-V-T数据精确度不高的问题。 C．可以从容易获得的物性数据（P、V、T、x）来推算较难测定的数据（ H，U，S，G ） D．可以解决由于P-V-T数据离散不便于求导和积分，无法获得数据点以外的P-V-T的问题。 3．虚拟临界常数法是将混合物看成一个虚拟的纯物质，从而将纯物质对比态原理的计算方法用到混合物上。. A 。 A．正确 B．错误 4．甲烷P c=,处在P r=时，甲烷的压力为 B 。 A．B． MPa； C． MPa
5．理想气体的压缩因子Z=1，但由于分子间相互作用力的存在，实际气体 的压缩因子 C 。 A ． 小于1 B ．大于1 C ．可能小于1也可能大于1 6．对于极性物质，用 C 状态方程计算误差比较小，所以在工业上 得到广泛应用。 A ．vdW 方程，SRK ； B ．RK ，PR C ．PR ，SRK D ．SRK ，维里方程 7．正丁烷的偏心因子ω=，临界压力P c = 则在T r =时的蒸汽压为 2435.0101==--ωc s P P MPa 。 A 。 A ．正确 B ．错误 8．剩余性质M R 的概念是表示什么差别的 B 。 A ．真实溶液与理想溶液 B ．理想气体与真实气体 C ．浓度与活度 D ．压力与逸度 9．对单位质量，定组成的均相流体体系，在非流动条件下有 A 。 A ．dH = TdS + Vdp B ．dH = SdT + Vdp C ．dH = -SdT + Vdp D ．dH = -TdS -Vdp 10．对1mol 符合Van der Waals 状态方程的气体，有 A 。 A ．(S/V)T =R/(v-b ) B ．(S/V)T =-R/(v-b) C ．(S/V)T =R/(v+b) D ．(S/V)T =P/(b-v) 11．吉氏函数变化与P-V-T 关系为()P RT G P T G x ig ln ,=-，则x G 的状态应该为
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化工热力学复习题 一、填空题 1、与环境之间无物质传递的系统成为____________，它又可以分为___________和____________________。与环境之间有物质传递的系统称为_______________。与环境之间既无物质又无能量传递的系统称为______________。（P3） 2、按应用对象的差异，我们将应用部分划分为__________________、____________________和_____________________________。（P4） 3、热力学性质的表达主要有_______、_________和_____________三种形式。（P4） 4、流体的性质有_________________和__________________之分。（P5） 5、状态函数的特点是______________________________________________。（P6） 6、1Mpa=_____Pa=___bar=_____________atm=_______________mmHg。（P8） 7、普适气体常数R=______MPa·cm3·mol-1·K-1=_______bar·cm3·mol-1·K-1 =_________J·mol-1·K-1=_________cal·mol-1·K-1。（P8） 8、状态方程可以___________________________、_______________________和_____________________。（P12） 9、纯物质在一定温度（ 第二篇模拟试题与参考答案 化工热力学模拟试题(1)及参考答案 一（共18分） 判断题（每题3分） 1 纯物质的饱和液体的摩尔体积随着温度升高而增大，饱和蒸气的摩尔体积随着温度的升高而减小。 ( ) 2 若某系统在相同的始态和终态间，分别进行可逆与不可逆过程，则?S 不可逆>?S 可逆。 ( ) 3 由三种不反应的化学物质组成的三相pVT 系统，达平衡时，仅一个自由度。 ( ) 4 热量总是由TdS ?给出。 ( ) 5 不可逆过程孤立系统的熵是增加的，但过程的有效能是减少的。 ( ) 6 物质的偏心因子ω是由蒸气压定义的，因此ω具有压力的单位。 ( ) 二（共16分） 简答题（每小题8分） 1 Virial 方程()2 11''==+++??????pV Z B p C p RT ()212= =+++??????pV B C Z RT V V 如何证明： B B RT '= 22C B C (RT)-'= 2 水蒸气和液态水的混合物在505K 下呈平衡态存在，如果已知该混合物的比容为3-141cm g ?，根据蒸气表的数据计算混合物的焓和熵。已知在该温度下的饱和水蒸气性质 为： 三（15分） 用泵以756kg h ?的速度把水从45m 深的井底打到离地10m 高的开口储槽中，冬天为了防冻，在运送过程中用一加热器，将-131650kJ h ?的热量加到水中，整个系统散热速度为-126375kJ h ?，假设井水为2℃，那么水进入水槽时，温度上升还是下降？其值若干？假设动能变化可忽略，泵的功率为2马力，其效率为55％（1马力＝735W ）（视为稳流系统）。 四（20分） 一个Rankine 循环蒸气动力装置的锅炉，供给2000kPa ，400℃的过热蒸气透平，其流量-125200kg h ?，乏气在15kPa 压力下排至冷凝器，假定透平是绝热可逆操作的，冷凝器出口为饱和液体，循环水泵将水打回锅炉也是绝热可逆，求：（1）透平所做的功？（2）水泵所做的功？（3）每千克蒸气从锅炉获得的热量？已知2000kPa ，400℃过热蒸气的热力 学性质为：-1H 29452J g .=?，-1-1 S 71271J g K .=??；15kPa 压力下的乏气热力学性质为： 21kg cm -?、27℃压缩到268kg cm -?，并经级间冷却到27℃，设压缩实际功率1224kcal kg -?， 求级间冷却器应移走的热量，压缩过程的理想功、损耗功与热力学效率，设环境温度为27℃。已知甲烷的焓和熵数据如下： 本科生期末考试试卷统一格式（16开）： 20 ～20 学年第 学期期末考试试卷 《化工热力学 》（A 或B 卷 共 页） （考试时间：20 年 月 日） 学院 专业 班 年级 学号 姓名 一、 简答题（共8题，共40分，每题5分） 1. 写出封闭系统和稳定流动系统的热力学第一定律。 答：封闭系统的热力学第一定律：W Q U +=? 稳流系统的热力学第一定律：s W Q Z g u H +=?+?+?22 1 2. 写出维里方程中维里系数B 、C 的物理意义，并写出舍项维里方程的 混合规则。 答：第二维里系数B 代表两分子间的相互作用，第三维里系数C 代表三分子间相互作用，B 和C 的数值都仅仅与温度T 有关；舍项维里方程的混合规则为：∑∑===n i n j ij j i M B y y B 11，() 1 ij ij ij cij cij ij B B p RT B ω+= ，6.10 422.0083.0pr ij T B - =，2 .41 172.0139.0pr ij T B -=，cij pr T T T =，()()5 .01cj ci ij cij T T k T ?-=，cij cij cij cij V RT Z p = ，()[]3 3 1315.0Cj ci cij V V V +=， ()cj ci cij Z Z Z +=5.0，()j i ij ωωω+=5.0 3. 写出混合物中i 组元逸度和逸度系数的定义式。 答：逸度定义：()i i i f RTd y p T d ?ln ,,=μ （T 恒定） 1?lim 0=??? ? ??→i i p py f 逸度系数的定义：i i i py f ??=φ 4. 请写出剩余性质及超额性质的定义及定义式。 答：剩余性质：是指同温同压下的理想气体与真实流体的摩尔广度性质之差，即：()()p T M p T M M id ,,-='?；超额性质：是指真实混合物与同温同压和相同组成的理想混合物的摩尔广度性质之差，即： id m m M M -=E M 5. 为什么K 值法可以用于烃类混合物的汽液平衡计算？ 答：烃类混合物可以近似看作是理想混合物，于是在汽液平衡基本表达 式中的1=i γ，i v i φφ=?，在压力不高的情况下，Ponding 因子近似为1，于是，汽液平衡表达式化简为：v i s i s i i i id i p p x y K φφ==。由该式可以看出，K 值仅仅与温度和压力有关，而与组成无关，因此，可以永K 值法计算烃类系统的汽液平衡。 6. 汽相和液相均用逸度系数计算的困难是什么？ 答：根据逸度系数的计算方程，需要选择一个同时适用于汽相和液相的状态方程，且计算精度相当。这种方程的形式复杂，参数较多，计算比较困难。 《化工热力学》课程模拟考试试卷 A 开课学院：化工学院，专业：材料化学工程 考试形式： ，所需时间： 分钟 考生姓名： 学号： 班级： 任课教师： 题对的写T ，错的写F) 1．理想气体的压缩因子1Z =，但由于分子间相互作用力的存在，实际气体的压缩因子 。 (A) 小于1 (B) 大于1 (C) 可能小于1也可能大于1 (D) 说不清楚 2．甲烷c 4.599MPa p =，处在r 0.3p =时，甲烷的压力为 。 (A) 15.33MPa (B) 2.7594 MPa ； (C) 1.3797 MPa (D) 1.1746 MPa 3．关于建立状态方程的作用，以下叙述不正确的是 。 (A) 可以解决由于实验的p -V -T 数据有限无法全面了解流体p -V -T 行为的问题。 (B) 可以解决实验的p -V -T 数据精确度不高的问题。 (C) 可以从容易获得的物性数据(p 、V 、T 、x )来推算较难测定的数据(H ，U ，S ， G )。 (D) 可以解决由于p -V -T 数据离散不便于求导和积分，无法获得数据点以外的 p -V -T 的问题。 4．对于流体混合物，下面式子错误的是 。 (A) lim i i i x M M ∞→=(B)i i i H U pV =+ (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 = 5．剩余性质R M 的概念是表示什么差别的 。 (A) 真实溶液与理想溶液 (B) 理想气体与真实气体 (C) 浓度与活度 (D) 压力与逸度 6．纯物质在临界点处的状态，通常都是 。 (A) 气体状态 (B) 液体状态 (C) 固体状态 (D) 气液不分状态 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 ，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? =2 1 T T V dT C U ?；同样，对于初、终态压力相 等的过程有? =2 1 T 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. : 3. 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 。 4. 1MPa=106Pa=10bar==。 5. 1kJ=1000J== cm 3=10000bar cm 3=1000Pa m 3。 6. 普适气体常数R = cm 3 mol -1 K -1= cm 3 mol -1 K -1= J mol -1 K -1 = mol -1 K -1。 第2章Ｐ－Ｖ－Ｔ关系和状态方程 一、是否题 1. & 2. 纯物质由蒸汽变成液体，必须经过冷凝的相变化过程。（错。可以通过超临界流体区。） 3. 当压力大于临界压力时，纯物质就以液态存在。（错。若温度也大于临界温度时，则是超临界流体。） 4. 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。（对。则纯物质的P －V 相图上的饱和汽体系和饱和液体系曲线可知。）化工热力学模拟试题(1)及参考答案解析
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