化工-热力复习题-和公式

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化工热力学

《化工热力学》综合复习资料一、丙烷气体的始态为1.013×105Pa 、400K(可以视为理想气体)，终态为3.013×105Pa 、500K 。

已知丙烷在理想气体状态下的摩尔热容为：T C ig p 1775.099.22+= (J/mol.K)试采用三参数普遍化关系式计算始态至终态的焓变与熵变。

二、某二元液体混合物在298K 、0.1MPa 下的摩尔焓由下式表示：)510(150100212121x x x x x x H +++= J/mol试求：(a) 用x1表示的1H 和2H 的表达式; (b) 纯物质摩尔焓H1和H2的数值。

三、某炼厂有一台蒸汽透平，已知水蒸汽入口的温度为440℃，压力为40×105Pa ，流率为4000kg/h ，蒸汽排出的压力为7.0×105Pa 。

(1) 假定透平绝热可逆操作，试计算透平的功率；(2) 若透平绝热操作，输出的轴功等于绝热可逆轴功的82.65％。

则蒸汽的出口温度为多少？并计算过程的有效能损失。

四、某炼厂有一台蒸汽透平，已知水蒸气入口的温度为400℃，压力为1.0MPa ，蒸汽排出的压力为0.1 MPa 。

该透平每kg 蒸汽在20℃环境中损失热量22.22kJ ，并且输出的轴功等于绝热可逆热机轴功的85％。

试利用水蒸气表计算：(1) 蒸汽的出口温度；(2)过程的理想功和有效能损失。

五、在一定温度和压力下，某二元液体混合物的活度系数可用下式表述：2111)(ln bx x a b a --+=γ2222)(ln bx x a b a --+=γ 式中a 、b 仅为T 、p 的函数，γi 为基于Lewis-Randall 规则标准态下的活度系数，请判断这两个公式是否符合热力学一致性(即是否满足Gibbs-Duhem 方程)？六、在某T , p 下，测得某二元体系的活度系数值可用下列方程表示：122ln (20.5) x x γ=+，211ln (20.5) x x γ=+，i γ为基于Lewis －Randall 规则标准状态下的活度系数。

化工热力学复习习题

5
4
1
3(T降低
)
2
V
1）过热蒸汽等温冷凝为过冷液体；
2）过冷液体等压加热成过热蒸汽；
T
4
3）饱和蒸汽可逆绝热膨胀；
C 5 4）饱和液体恒容加热；
5）在临界点进行的恒温膨胀
1
2
3(T降低
)
S
第四章流体混合物（溶液）的热力学性质
一. 基本概念
1．偏mol性质定义
2．化学位
3．混合性质变化： M M
xi
M i
0
4．超额性质：
M E M M id
5．混合过程的超额性质变化 M E M M id
6．恒T、P下，G—D Eq
XidMi 0
化学位
偏摩尔性质
i

[

(nU ni
)
]nV
,nS
,n
j

i
i U i
化学位：在V，S和其它组
Ui

(nU ) [ ni ]T ,P ,nj i
45 188.45
50 209.33
95 397.96
解：以1kg水为计算基准，
输入的功放出的热
（3）基团贡献关联式
判断、选择、填空题 1、正规溶液混合焓变为零，混合体积为零。 ×
2、对于理想溶液，i组分在溶液中的逸度系数和i纯组分的逸度系数
相等。 √ 3、偏摩尔量的定义可写为：
Mi

nM ni
T , p ,n ji
4、不同状态下的理想气体混合，焓、熵都守恒。 ×
第二章流体的pVT关系
一．p、V、T、CP是流体的最基本性质，是热力学计算基础查找文献实验得（实测）计算（由第二章介绍方法计算）

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。

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 xZ Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭ C. 1y xZ 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 = 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。

化工热力学公式总结

化工热力学公式总结1.热平衡公式：对于封闭系统，内能变化等于热变化和功变化之和。

即：ΔU=Q-W其中，ΔU表示内能变化，Q表示系统吸收或放出的热量，W表示系统对外做功。

2.热容公式：热容是单位质量物质温度变化1°C所吸收或放出的热量。

Q=mCΔT其中，Q表示吸收或放出的热量，m表示物质的质量，C表示热容，ΔT表示温度变化。

3.平衡常数（K）公式：对于化学反应：aA+bB↔cC+dD反应的平衡常数（K）定义为反应物浓度的乘积与生成物浓度的乘积之比：K=[C]^c[D]^d/[A]^a[B]^b其中，[A]、[B]、[C]、[D]表示反应物和生成物的摩尔浓度。

4.反应焓变（ΔH）公式：反应焓变是化学反应进行过程中吸热或放热的量。

根据焓守恒定律，反应焓变可以通过反应物和生成物焓变的差值表示：ΔH=ΣnΔHf(生成物)-ΣmΔHf(反应物)其中，n和m为反应物和生成物的系数，ΔHf表示物质的标准生成焓。

5.反应熵变（ΔS）公式：反应熵变是化学反应进行过程中熵的变化。

根据熵守恒定律，反应熵变可以通过反应物和生成物熵变的差值表示：ΔS=ΣnS(生成物)-ΣmS(反应物)其中，n和m为反应物和生成物的系数，S表示物质的熵。

6.反应自由能变（ΔG）公式：反应自由能变是化学反应进行过程中自由能的变化，可以通过反应物和生成物的自由能差值表示：ΔG=ΣnG(生成物)-ΣmG(反应物)其中，n和m为反应物和生成物的系数，G表示物质的自由能。

7.热力学平衡公式：对于可逆反应，根据吉布斯自由能变可以推导出热力学平衡公式：ΔG=ΔH-TΔS其中，ΔG为反应的吉布斯自由能变，ΔH为反应的焓变，ΔS为反应的熵变，T为温度。

以上是化工热力学中常用的公式总结，这些公式在研究和设计化工过程中起到了重要的作用。

通过应用这些公式，可以计算和预测系统的热力学性质和能量转化，从而优化化工过程的设计和操作。

同时，这些公式也为研究反应机理和确定过程条件提供了理论基础。

化工热力学-总复习1

总复习
16
第7章蒸汽动力循环与制冷循环
总复习
气体的膨胀
对外不做功的绝热节流膨胀
H2 H1
J
T p
h
1 Cp
T
V T
p
对外做功的绝热可逆膨胀
V
JJ
0, 0,
冷零
J 0, 热
S2 S1
效应
效应TH 效应
p2
p1
J dp
s
T p
s
1 Cp
T V T
p
总有 s 0, 冷效应
液
相
区
气相区
汽液共存区
恒温线
A 饱和液相线AC
B 饱和气相线BC
3
第2章流体的p-V-T关系
总复习
p-V-T关系及计算
R-K方程：已知V、T和质量，求压力。
公式：
p
RT V b
a
T 0.5V V
b
注意:(1)p、V、T单位，V为mol体积。
a b
0.42748R 2Tc 2.5 pc
0.08664RTc
功源有效能 ExW W 与功源总能量相等；
热量有效能有效能损失
ExQ
Q 1 - T0 T
典型题：作业6-9、6-11，习题课第六、七章第6题。
El Ex WS WL T0St
有效能效率
(等价于t )
EX
Ex Ex
获得提供
1-
El
Ex
提
供
不可可逆逆过过程程EEXX
100% 100%
f p
ˆi
fˆi xi p
f与fˆi、与ˆi的关系
ln f

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；2RK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；2RK方程；3Pitzer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B0=－；B1=－;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 用理想气体方程；2 用RK 方程；3 用Virial 方程截断式1-38,其中的第II Virial 系数用Pitzer 的普遍化关联式1-42、1-43计算;解：4、将压力为．温度为477K 条件下测量的32.83m 的3NH 压缩到30.142m ,若温度为,则其压力为若干分别用下述方法计算：1 Van der Waals 方程；2 Redlich-Kwong 方程；3 Peng-Robinson 方程；4 普通化关系式; 解：5、试用下列方法计算 K 、的异丙醇蒸气V 与Z 值;已知异丙醇的Virial 系数实验值31B 388cm mol -=-⋅、62C 26000cm mol -=-⋅;1 理想气体状态方程；2 BP Z 1R T =+；3 2B CZ 1V V =++解：6、在50℃、 MPa 时由摩尔分率的氮气和摩尔分率的乙烯组成混合气体,试用下列4种方法计算混合气体的摩尔体积;已知实验数据求出的40.1.exp =Z ;1 理想气体方程；2 Amagat 定律和普遍化压缩因子图；3 虚拟临界常数法Kay 规则；4 截至第II 项的Virial 方程;解：7、试估算氨在293K 下蒸发前后体积的变化量;已知：氨在293 K 下的蒸气压为58.5710Pa ⨯;解：8、估算150℃时乙硫醇的液体摩尔体积;已知实验值为3195.0cm mol -⋅;乙硫醇的物性为C P 5.49MPa =、C T 499K =、0.190ϖ=,31C V 207.0cm mol -=⋅;20℃时乙硫醇的饱和液体密度为30.839g cm -⋅;解：9、已知正常流体的饱和燕气压可以用经验方程：S B lg P A T=+表示,其中p 的单位为MPa,T 的单位是K,试推导出该流体偏心因子表达式;化工热力学标准化作业二一、是否题正确划√号,错误划×号,并写清正确与错误的原因1、热力学基本关系式d H =T d S +V d p 只适用于可逆过程;2、当压力趋于零时,MT,p -M ig T,p ≡0M 是摩尔容量性质;3、纯物质逸度的完整定义是,在等温条件下,d G =RT dln f ;4、当p →0时,f /p →∞;5、吉氏函数与逸度系数的关系是GT,p －G ig T,p =1=RT ln φ;6、对于一均相系统,V p T S T T S T )()(∂∂-∂∂等于Ｒ;二、填空题1、一气体符合pV-b =RT 的状态方程从V 1等温可逆膨胀到V 2,则系统的ΔS 为_____;2、理想气体状态的逸度系数等于_____;3、以吉布斯函数表示的汽液平衡准则是__________;4、以逸度表示的纯物质的汽液平衡准则是__________;5、以逸度系数表示的纯物质的汽液平衡准则是__________;三、计算题1、压力是3MPa 的饱和蒸汽置于1000cm 3的容器中,需要导出多少热量方可使一半的蒸汽冷凝可忽视液体水的体积已知水的性质表;解：2、 1 分别用PR 方程和三参效对应状态原理计算,312K 的丙烷饱和蒸气的逸度；2 分别用PR 方程和三参数对应态原理计算312K 、7MPa 丙烷的逸度；3 从饱和气相的逸度计算312K 、7MPa 丙烷的逸度;设在1～7MPa 的压力范围内液体丙烷的比容为312.06cm g -⋅,且为常数;解：3、试用普遍化方法计算丙烷气体从378K 、的初态变化到463K 、的终态时过程的H ∆和S ∆值;已知丙烷在理想气体状态下的摩尔恒压热容为： P C 22.990.1775T =+,式中T 用K 表示,11P C J mol K --⋅⋅用表示;解：4、试用Virial 方程截断式1-39推导出描述某气体的R H RT 、R S R 与f ln P的表达式;解：5、选择合适的普遍化关联方法计算1 kmol 丁二烯-1,3从,127℃压缩到、227℃时的H ∆、S ∆和V ∆;已知：丁二烯-1,3的C P 4.326MPa =、C T 425.0K =、31C V 0.221m kmol -=⋅,181.0=ϖ,理想气体的等压热容36211P C 22.738222.79610T 73.87910T (kJ kmol K )----=+⨯-⨯⋅⋅ 解：化工热力学标准化作业三一、是否题正确划√号,错误划×号,并写清正确与错误的原因1、偏摩尔体积的定义可表示为i x p T ii n p T i i x V n nV V ≠≠∂∂=∂∂=}{,,}{,,)()(; 2、对于理想溶液,所有的混合过程性质变化均为零;3、对于理想溶液所有的超额性质均为零;答：4、系统混合过程的性质变化与该系统相应的超额性质是相同的;5、理想气体有f =p ,而理想溶液有i i ϕϕ=ˆ;6、温度和压力相同的两种理想气体混合后,则温度和压力不变,总体积为原来两气体体积之和,总内能为原两气体热力学能之和,总熵为原来两气体熵之和;7、因为G E 或活度系数模型是温度和组成的函数,故理论上i γ与压力无关;8、纯流体的汽液平衡准则为l v f f =;9、混合物系统达到汽液平衡时,总是有l vf f ˆˆ=,l v f f =,l i v i f f =; 10、理想溶液一定符合Lewis-Randall 规则和Henry 规则;4-10、理想溶液一定符合Lewis-Randall 规则和Henry 规则;11、符合Lewis-Randall 规则的溶液称为理想稀溶液;12、符合Henry 规则的溶液称为理想溶液;二、填空题1、已知某二元系统的212121211221A x A x A A x x RT G E +=则对称归一化的活度系数1ln γ是____________;2、由混合物的逸度的表达式iig i if RT G G ˆln +=知,ig i G 的状态为系统温度、p =_____的纯组分i 的理想气体状态;3、常温、常压下二元液相系统的溶剂组分的活度系数为32221ln x x βαγ+=α,β是常数,则溶质组分的活度系数表达式是=2ln γ_________________;4、偏摩尔性质的定义式为___________,其含义为_____________________________;5、若溶液性质M 为ln f ,则其偏摩尔性质i M 为______,二者间的关系式)(∑=i i M x M 为_______________________;6、若溶液性质M 为ln Φ,则其偏摩尔性质i M 为______,二者间的关系式)(∑=i i M x M 为_______________________;7、若溶液性质M 为G E /RT ,则其偏摩尔性质i M 为______,二者间的关系式)(∑=i i M x M 为_______________________;8、超额性质的定义是___________________________________;9、当M =V,U,H,C v ,C p 时,△M ig =_____;10、当M =S 时,△M ig =_________________;11、当M =A,G 时,△M ig =_________________;12、在温度、压力一定时,二元混合物的偏摩尔性质可以用摩尔性质来表达,分别是1M =_________________；2M =_________________;三、计算题1、,若干NaClB 溶解于1kg 水A 中形成的溶液的总体积的关系为V t =++2+cm 3;求n B =时,水和NaCl 的偏摩尔体积B A V V ,;解：2、常压下的三元气体混合物的32312115.03.02.0ln y y y y y y+-=ϕ,求等摩尔混合物的321ˆ,ˆ,ˆf f f ;解：3、三元混合物的各组分的摩尔分数分别为,和,在和348K 下的各组分的逸度系数分别是,和,求混合物的逸度;解：4、采用合适的方法和合理的假设计算下列甲醇1－水2系统的组分逸度a p =10325Pa,T =℃,y 1=的汽相；b p =10325Pa,T =℃,x 1=的液相;已知Antoine 方程ln p s =A －B/C+T ,甲醇的常数为A=,B=,C=－；水的常数为A=,B=,C=－;液相符合Wilson 方程,其模型参数是Λ12=,Λ21=;解：5、采用合适的方法和合理的假设计算p =,T =时下列甲醇1－水2系统的组分逸度a y 1=的气体混合物；b x 1=的液体混合物;已知Antoine 方程ln p s =A －B/C+T ,甲醇的常数为A=,B=,C=－；水的常数为A=,B=,C=－;液相符合Wilson 方程,其模型参数是Λ12=,Λ21=;解：6、已知环己烷1-苯2系统在40℃时的超额吉氏函数是G E /RT =和p 1s =,p 2s =,求γ1,γ2,lf 1ˆ,l f 2ˆ; 解：7、在T 、P 为常数时,曾有人推荐用下面一对方程来表示二元系偏摩尔体积数据：式中：a 、b 只是温度和压力的函数,试问从热力学角度考虑,上述方程是否合理解：8、在,时,乙醇1-水2所形成的溶液,其体积可以用下式表示：将乙醇和水的偏摩尔体积表示为浓度 x 2的函数,纯乙醇,纯水的摩尔体积和无限稀释下两者的体积;解：9、某二元溶液的过量Gibbs 函数模型为G E /RT=Ax 1x 2,其中A 仅为温度的函数,试求1基于Lewis －Randall 规则的活度系数模型； 2溶液的组分逸度模型；3 ln f L 模型;21,VV解：化工热力学标准化作业四一、是否题正确划√号,错误划×号,并写清正确与错误的原因1、一个由N 个组分组成的汽液两相系统,在一定的温度、压力下达到平衡,则该两相平衡系统的基本的强度性质变量为N 个;2、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;3、能满足热力学一致性的汽液平衡数据就是高质量的数据;4、Gibbs-Duhem 方程是混合物中各组分的偏摩尔性质的约束关系,不仅能检验偏摩尔性质的模型,而且,在相平衡数据的检验和推算中也有很重要的作用;5、混合物的相变过程与纯物质的情形有所不同,如在等压条件下,混合物的相变过程一般是变温过程,而纯物质是等温过程;6、在二组分汽液两相平衡系统中,若真实系统偏离理想系统的程序较大,以致于在泡点线上产生极值点,称为沸腾点;二、填空题1、二元气体混合物的摩尔分数y 1=,在一定的温度和压力下,组分1的逸度系数等于,组分2的逸度系数等于,则此时混合物的逸度系数为______;2、关系式l i v i f f ˆˆ=适用的条件是______________________________;3、关系式i i s i i x p py γ=适用的条件是___________________________________;4、关系式i i s i vi i x p py γϕ=ˆ适用的条件是___________________________________; 5、汽液平衡数据的一致性检验的方法一般有两种,即_______________和_______________;化工热力学标准化作业五一、填空题1、在敞开系统中,根据能量守恒原理,进入系统的能量=离开系统的能量+__________;2、系统与环境交换的总功包括轴功和_____;流动功;3、轴功是指_____________________________________________；流动功是指________________________________________;4、熵增原理的内容是__________________________________________________;5、稳定流动状态指的是__________________________________________________;二、计算题1、某厂有一输送92℃热水的管道,由于保温不良,致使用时水温下降至67℃,试求水温降低过程的热损失与损耗功;设环境温度为25℃,已知水的定压热容为kg·K;解：2、某厂有一输送90℃热水的管道,由于保温不良,致使用时水温下降至70℃,试求水温降低过程的热损失与损耗功;设环境温度为25℃,已知水的定压热容为kg·K;解：3、某理想气体分子量为28在1089K 、下通过一透平机膨胀到,透平机的排气以亚音速排出;进气的质量流量为135.4kg h -⋅,输出功率为,透平机的热损失为16700kJ h -⋅;透平机进、出口连接管的内径为,气体的热容为111.005kJ kg h --⋅⋅设与压力无关;试求透平机排气的温度及速度;4、求海水淡化最小功;原料为含NaCl %的海水,产品为纯水,温度都是室温25℃,已知实验测得25℃海水和纯水饱和蒸气压分别和,海水的渗透压为;。

化工热力学权威复习题(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（）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。

化工热力学简答题复习

问：化工热力学是以什么定律为基础？答：化工热力学是以热力学第一、第二定律为基础。问：化工热力学主要任务是什么？答：化工热力学主要任务是研究化工过程中各种能量的相互转化及其有效利用。问：化工热力学主要任务是什么？答：化工热力学主要任务是研究各种物理和化学变化过程达到平衡的理论极限、条件和状态。
问：常用的三参数的对应状态原理有哪几种？答：常用的三参数对比态原理有两种，一种是以临界压缩因子Zc为第三参数；另外一种是以Pitzer提出的以偏心因子作为第三参数的对应状态原理。问：纯气体和纯液体pVT计算有什么异同。答：许多p –V -T关系如RKS方程、PR方程及BWR方程既可以用于计算气体的p –V –T，又都可以用到液相区，由这些方程解出的最小体积根即为液体的摩尔体积。当然，还有许多状态方程只能较好地说明气体的p –V -T关系，不适用于液体，当应用到液相区时会产生较大的误差。与气体相比，液体的摩尔体积容易测定。除临界区外，温度（特别是压力）对液体容积性质的影响不大。除状态方程外，工程上还常常选用经验关系式和普遍化关系式等方法来估算。
问：什么是非绝热系？
答：系统与外界有传热。
问：什么是绝热系？答：系统与外界无传热。问：什么是非绝功系？答：系统与外界有传功。问：什么是绝功系？答：系统与外界无传功。问：什么是非孤立系？答：系统与外界有传热、功、质。问：什么是非孤立系？答：系统与外界无传热、功、质。问：什么是广度性质？答：广度性质表现出系统量的特性，与物质的量有关，具有加和性。如V, U, H, G, A, S等。
问：功是不是状态函数？答：功也不是状态函数，其数值与过程变化的途径有关。问：功的正副值是如何规定？答：最新规定，体系对环境做功取负值，而环境对体系做功取正值。问：热力学性质有哪些？答：可以直接测量的热力学性质有： P 、 V 、 T 、 Cp 、 Cv 等。问：不可以直接测量的热力学性质有哪些？答：不可以直接测量的热力学性质有 H 、 S 、 U 、 A 、 G 、γ等。

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Pc =4.599MPa,处在Pr=0.3时，甲烷的压力为。

A．15.33MPa B．2.7594 MPa； C．1.3797 MPa3．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14、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、 0，1B、 1，1C、 2，1 D. 1，25．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。

化工热力学复习题自编

化工热力学复习题第一章绪论一是否题1、封闭系统中有两个相α、β。

在尚未达到平衡时，α、β两个相都是均相敞开系统；达到平衡时，则 α、β两个相都等价于均相封闭系统。

2、理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。

3、封闭系统中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 VdT CU ；同样，对于初、终态压力相等的过程有dT C H P T T ⎰=∆21。

二、填空题1、状态函数的特点是------------------------------------------------------------2、封闭系统中，温度是T 的1mol 理想气体从（p i ,V i )等温可逆的膨胀到（p f ，V f ），则所做的功为---------------------------------(以V 表示）或-----------------------------------（以p 表示）。

3、单相区的纯物质和定组成混合物的自由度数目分别是（）和（）。

第二章一是否题1、纯物质由蒸气变成液体，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<1。

4、纯物质的三相点随着所处的压力或温度的不同而改变。

5、在同一温度下，纯物质的饱和液体与饱和蒸气的吉氏函数相等。

6、纯物质的平衡汽化过程，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 ，......，是温度和组成的函数。

8、三参数的对应态原理较两参数优秀，因为前者适用于任何流体。

9、若一个状态方程能给出纯流体正确的临界压缩因子，那么它就是一个优秀的状态方程。

《化工热力学》综合复习资料.

《化工热力学》综合复习资料第2章流体的p-V-T 关系一、试用Pitzer 三参数普遍化方法计算水蒸汽在107.9×105Pa 、593K 下的比容。

第3章流体的热力学性质一、丙烷气体的始态为1.013×105Pa 、400K(可以视为理想气体)，终态为3.013×105Pa 、500K 。

已知丙烷在理想气体状态下的摩尔热容为：T C ig p 1775.099.22+= (J/mol.K)试采用三参数普遍化关系式计算始态至终态的焓变与熵变。

二、用三参数普遍化方法计算1kmol 的1,3-丁二烯，从25atm 及130℃压缩至125atm 和280℃时的ΔH 、ΔS 、ΔU 和ΔV 。

已知理想气体状态下的定压热容(cal/mol.K)与温度(K)的函数关系为: 26310649.1710224.53432.5T T C ig p--⨯-⨯+=第5章化工过程的能量分析一、1.57MPa 、484℃的过热水蒸气推动透平作功，并在0.0687MPa 下排出。

此透平既不绝热也不可逆，输出的轴功相当于可逆绝热膨胀功的85％。

由于隔热不好，每kg 的蒸汽有7.12kJ 的热量散失于20℃的环境中。

求此过程的理想功、损失功及热力学效率。

二、某炼厂有一台蒸汽透平，已知水蒸汽入口的温度为440℃，压力为40×105Pa ，流率为4000kg/h ，蒸汽排出的压力为7.0×105Pa 。

(1) 假定透平绝热可逆操作，试计算透平的功率；(2) 若透平绝热操作，输出的轴功等于绝热可逆轴功的82.65％。

则蒸汽的出口温度为多少？并计算过程的有效能(火用 )损失。

三、有一逆流式换热器，利用废气加热空气，空气由0.1MPa ，293K 被加热到398K ，空气流量为1.5kg.s –1；而废气从0.13MPa 、523K 冷却到368K 。

空气的等压热容为1.04kJ.kg –1.K –1，而废气的等压热容为0.84 kJ.kg –1.K –1，假定空气与废气通过换热器的压力与动能变化可忽略不计，而且换热器与环境无热量交换，环境状态为0.1MPa 、293K 。

化工热力学例题与解答

化工热力学例题与解答化工热力学是研究化学和热力学之间关系的学科，广泛应用在化工工程中。

在实际应用中，熟练掌握热力学的基本原理和计算方法是十分重要的。

本文将通过一些典型的化工热力学例题，为读者呈现解答过程和计算方法。

例题1：某化学反应A ↔ B由以下反应方程式描述：A ⇌ 3B + 2C已知该反应的反应焓为-100 kJ/mol，温度为298 K，反应的气体物质由理想气体组成。

求该反应的平衡常数Kp。

解答1：根据热力学基本原理，平衡常数Kp与反应焓的关系可以通过以下公式计算：ΔrG = -RTlnKp其中，ΔrG表示反应的标准反应自由能变化，R为气体常数，T为温度。

根据上述反应方程式，我们可以确定该反应的平衡常数Kp的表达式为：Kp = (PB)^3 * PC^2 / PA其中，PA、PB和PC分别表示A、B和C的分压。

根据热力学的定义，反应焓为系统吸热时的值，因此反应焓为负值。

将已知的反应焓代入计算公式，得到：ΔrG = -100 kJ/mol将温度T代入计算公式，得到：ΔrG = -100000 J/mol代入理想气体方程式PV = nRT，可以得到：ΔrG = -RTlnKp = ΔrH - TΔrS其中，ΔrS表示反应的标准反应熵变，可以通过以下公式计算：ΔrS = ΣνiS°(B) - ΣνiS°(A)将以上已知数据代入计算公式，可得到反应的标准反应熵变ΔrS，并代入ΔrG的计算公式，解得平衡常数Kp的值。

例题2：某化学反应A + B → 2C的反应焓为+200 kJ/mol，反应温度为300 K。

如果初始时A和B的摩尔分数分别为0.2和0.3，求该反应在平衡时C的摩尔分数。

解答2：根据热力学基本原理，平衡时所有物质的化学势相等。

假设反应达到平衡时C的摩尔分数为x，A和B的摩尔分数为1-x。

根据平衡时的化学势条件，可以得到以下方程：2μC = μA + μB其中，μ表示化学势。

化工学院20112010化工热力学复习题

4、在压力趋于零的极限条件下，所有的流体将成为简单流体。
二、选择题
1、P34（1、2、3、4）
2、偏心因子是从下列定义的
A、分子的对称性B、蒸汽压性质C、分子的极性
三、填空题
1、P34（1、2、3、4、5）
2、偏心因子的定义是（），其含义是（）
3、对应态原理是指（）
四、计算题
1、P34（1、4）2、P25例题2-5 3、P22例题2-3
同样得到
（b）
同样得
同理
由（c）的计算结果可得
(c)由得到
7已知苯（1）－环己烷（2）液体混合物在303K和101.3kPa下的摩尔体积是（cm3mol-1）,试求此条件下的（a）；(b) ；(c) （不对称归一化）
解：（a）
(b)由混合过程性质变化的定义，得
（c）由对称归一化超额性质的定义知
二、选择题
1、P143（1、2）
2、下列二元混合物模型中，指出不对称归一化条件的活度系数为（）
三、填空题
P143（1、2、5、6）
四、计算题
1、P143（3、6）
2、例题5-1 3、例题5-5 4、例题5-6
5、例题5-7 6、例题5-11 7、例题5-12
8、例题5-4
五、图示题
1、P144（1、2）2、例题5-13
第六章流动系统的热力学原理及应用
1、在P-V图上和T-S图上，表示出卡诺循环，并说明具体过程。
2、画出逆卡诺循环示意图，并且用T-S图表示，对其过程进行分析。
3、说明改进朗肯循环的主要措施，并用T-S图表示。
4、P171二、图示题（1）
5、P172（6）
6、实际蒸汽压缩制冷装置中的膨胀过程，为何采用节流阀而不用膨胀机？

化工热力学复习题及答案

《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。

(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 ix 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7．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8．对单位质量，定组成的均相流体系统，在非流动条件下有。

化工热力学每日复习(1)-简答题

焓变和熵变表达式：
因此:
教师点评：第三章中除了学习 Maxwell 方程，气体变化的虚拟路径也是一个重要内容，它可以使同学们了解从理想状态变化到非理想状态的气体，如何设计路径可以有助于简化计算
7. 以下两题选做任意一题 A 题：（1）在 T-S 图上示意性地画出下列卡诺循环和朗肯循环过程，并对过程做
根据制冷循环过程，空调释放到房间内的热量为驱动压缩机消耗电能 W 与从大气里取出热量 Q 之和，而电暖气释放热量仅为 W，即便考虑到损耗，Q+W 也高于 W，因此空调制热量高于电暖气。
教师点评：无论是蒸汽动力循环还是制冷循环，都具有一定共同规律。（逆）卡诺循环理想程度高、效率高，但是难于实现。难于实现的理由基本可归纳为混合相态（出现气泡、液滴等）导致的设备损坏、绝热做功难于实现等。朗肯循环或蒸气压缩制冷循环都是对理想循环的改进，常见的做法都是通过过热或过冷，减小混合相态出现的几率。
(4) 流体流经泵、压缩机、透平等设备
在数量级的角度上，动能项和势能项不能与焓变相比较，可以忽略，即
1 2
u 2
0，
gz
0 ；即： H
Q
Ws
若这些设备可视为与环境绝热，或传热量与所做功的数值相比可忽略不计，那么
进一步可化简为： H Ws
教师点评：（1）和（2）两道题考察的是热力学第一定律，它是能量守恒的基础，
传热量与所做功的数值相比可忽略不计，那么进一步可化简为： H Ws
(2) 节流阀
Ws=0；另外，考虑动能项和势能项与焓变之间的数量级差别，动能项和势能项可以忽略，即 1 u 2 0 ， gz 0 ；因此，稳流系统热力学第一定律可化简
2 为： H Q
2．写出稳定流动系统热力学第一定律的一般形式，并对流体流经泵和流经

大学化工热力学期末复习

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（ C ）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（ 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。

（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（ C ）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（D ）。

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 A 条件下存在的物质。

A.高于T c 和高于P cB.临界温度和临界压力下C.低于T c 和高于P cD.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 。

A. 0B. 1C. 2D. 34、(1分)0.1Mpa ,400K 的2N 1kmol 体积约为____D______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_______A K kmol m Pa ⋅⋅⨯/10314.833 B 1.987cal/kmol KC 82.05 K atm cm /3⋅D 8.314K kmol J ⋅/7、(1分)理想气体从同一初态V 1作等温可逆膨胀或绝热可逆膨胀到达相同的终态压力，则等温可逆膨胀后体积V 2与绝热可逆膨胀后体积V ’2相比 A 。

化工热力学公式总结

化工热力学公式总结化工热力学是研究化学反应中热效应与热力学性质的科学，其研究内容涉及了固液相变、气液相变、燃烧行为等多个方面。

在热力学的研究中，有一些常用的公式和方程式被广泛应用于工程技术和科学研究中。

本文将从热力学的基本概念和公式、热力学循环、热传导和传质过程等方面，总结常用的化工热力学公式。

一、热力学基本概念和公式1.热力学第一定律：ΔU=Q-W其中ΔU表示系统内能的变化，Q表示系统从外界得到的热量，W表示系统对外界做的功。

2.热力学第二定律：dS≥dQ/T其中dS表示系统熵的增加，dQ表示系统获得的热量，T表示系统的温度。

3. 热力学的物质平衡公式：ΣniΔHi = 0其中ni表示反应物或生成物的物质摩尔数，ΔHi表示反应物或生成物的标准焓变。

4. 化学势：μi = μ0i + RT ln(pi / p0)其中μi表示一些组分的化学势，μ0i表示该组分在标准状态下的化学势，pi表示该组分在实际条件下的分压，p0表示该组分在标准状态下的分压。

二、热力学循环1.热力学效率：η=(W/Q)×100%其中η表示热力学效率，W表示系统对外界做的功，Q表示系统从外界获取的热量。

2.卡诺循环效率：ηC=1-(Tc/Th)其中ηC表示卡诺循环效率，Tc表示循环中冷源的温度，Th表示循环中热源的温度。

3.制冷剂（热泵）性能系数：COP=Q1/W其中COP表示制冷剂（热泵）的性能系数，Q1表示制冷剂（热泵）从低温源吸收的热量，W表示系统对外界做的功。

三、热传导和传质过程1. 热传导方程：q = - kA (dT / dx)其中q表示单位时间内通过物体的热量，k表示物体的热导率，A表示物体的横截面积，dT / dx表示物体温度的变化率。

2. 导湿传质方程：n = - D (dC / dz)其中n表示单位时间内通过物体的水分流量，D表示物体的水分扩散系数，C表示物体的水分浓度，dz表示物体的厚度。

3.理想气体状态方程：PV=nRT其中P表示气体的压力，V表示气体的体积，n表示气体的物质摩尔数，R表示理想气体常数，T表示气体的温度。