化工热力学A(答案)
化工热力学(山东联盟)智慧树知到答案章节测试2023年中国石油大学(华东)
第一章测试1.热力学起源于热功及物理学科。
()A:错B:对答案:B2.热力学的四个基本定律不包括()。
A:热力学第零定律B:动量传递定律C:热力学第一定律D:热力学第三定律答案:B3.化工热力学是化学工程学科重要的专业基础课和核心课程。
()A:错B:对答案:B4.热力学定律具有普遍性,不但能解决生产实际的问题,还能用于宇宙问题的研究。
()A:对B:错答案:A5.经典热力学原理本身不能独立地解决实际问题,而需要与表达系统特征的模型相结合。
()A:错B:对答案:B6.计算机的应用,深化和拓宽了化工热力学的研究范畴,促进了化工热力学学科的发展,也更充分地发挥了热力学理论在化学工程中的作用。
()A:错B:对答案:B7.化工热力学的主要任务是研究物质和能量有效利用的极限,给出可能性、方向和限度的判断,能预测其推动力并给出过程变化的速率。
()A:错B:对答案:A8.化工热力学中着重研究热力学函数在工程中的应用,不包括()。
A:Gibbs自由能B:焓C:熵答案:D9.化工热力学在研究实际问题时,通常将实际过程变成“理想模型+校正”的处理问题方法,即共性加个性的方法。
理想模型不包括()。
A:理想溶液B:活度系数C:理想气体D:可逆过程答案:B10.()不属于经典热力学。
A:化学热力学B:统计热力学C:工程热力学D:化工热力学答案:B第二章测试1.流体的p、V、T是物质最基本的性质之一,是研究热力学的基础,而且流体的p、V、T是可以直接测量的性质。
()A:对B:错答案:A2.纯物质p-V图上,临界等温线在临界点处的曲率等于()。
A:1B:0C:不确定答案:B3.某压力下的纯物质,当温度高于该压力下的饱和温度时,物质的状态为()。
A:液体B:饱和蒸汽C:超临界流体D:过热蒸汽答案:D4.在p→0或者V→∞时,任何的状态方程都还原为理想气体方程。
()A:错B:对答案:B5.RK方程能成功地用于气相 p-V-T 关系的计算,但应用于液相效果较差,不能预测饱和蒸汽压和汽液平衡。
化工热力学课后习题答案
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 ,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 。
22. 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。
化工热力学试卷及答案AB卷
《化工热力学》(A 卷)一、 判断题:试判断对错,并写出原因或相应的公式(2分×5=10分)1.熵增原理的表达式为:0≥∆S ( )2.二阶舍项维里方程可用于计算纯物质的逸度系数( )3.RK 方程中,常数b a ,的混合规则分别为∑∑==iii M iii M b y b a y a ( )4.无论以Henry 定律为基准,还是以Lewis-Randall 规则为基准定义活度,活度和逸度的值不变。
( )5.烃类物系汽液平衡计算可以使用K 值法。
( ) 二、 简答题 (5分×7=35分)1.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换热器的系统进行适当的简化。
2.写出水在一定温度下的饱和蒸气压的获得方法。
3.有人提出用下列方程组来表示恒温、恒压下简单二元体系的偏摩尔体积2222221111)()(bxx a b a V V bx x a b a V V --+=---+=-式中:V 1和V 2是纯组分的摩尔体积,a 、b 只是T 、P 的函数。
试从热力学的角度分析这些方程是否合理?4.写出局部组成的概念,并说明Wilson 方程和NRTL 方程的适用条件。
5.请写出中低压下汽液相平衡的关系式。
(其中:液相用活度系数表示,以Lewis-Randall 规则为基准;汽相用逸度系数表示)。
6.说明基团贡献法的出发点、优点及局限性 7.简述估算沸点下蒸发焓的方法 三、 计算题(共55分)1.(1)已知某饱和液体在273K 时,H m =0, S m =0,饱和蒸气压为1.27×105Pa ,若求478K ,68.9×105Pa 时该物质蒸汽的H m 和S m ,请设计出计算路径,并画出图。
(2)请写出各步骤的焓和熵的计算公式。
已知:该物质的饱和蒸气压方程为:TBA P s -=ln ,状态方程为:Cp RT pV m +=, 理想气体热容为:ET D C id m p +=,,式中各物理量均为国际单位制标准单位,A 、B 、C 、D 、E 为常数。
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3.一流体从状态1分别经历可逆过程R 与不可逆过程NR 到达状态2,两个过 程的环境状态相同,则过程R 的理想功比过程NR 的理想功要:( A ) (A) 相等; (B) 大; (C) 小; (D) 不确定 4.由混合物的逸度的表达式ig ˆln i i i G G RT f =+知,ig i G 的状态为:( B ) (A) 系统温度,1=p 的纯组分i ;(B) 系统温度、1=p 的纯组分i 的理想气体状态; (C) 系统温度,系统压力的纯组分i 的理想气体状态; (D) 系统温度,系统压力,系统组成的温度的理想混合物。
化工热力学试题及答案
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。
(A)答案-化工热力学A卷
化学化工学院《化工热力学》课程考试答案(A 卷)一、填空题(每空1.5分,共24分) 1、dU=TdS -PdV dA =-PdV -SdT 2、A=U-TS H=U+PV G=H-TS 3. 0, i i x x R ∑-ln4、dU dQ dW =+5、22ln γd x6、状态函数法、热力学演绎方法、理想化方法7、()()10Z Z Z ω+=8、提高蒸汽的过热温度、提高蒸汽的压力、采用再热循环 二、选择题(每个2分,共22分)1、A2、C3、A4、D5、A6、B7、D8、D9、A 10、B 11、B 三、判断题(每个2分,共10分)1、(对)2、(错)3、(错)4、(错)5、(错) 四、计算题(44分) 1、(10分) 解:mol m /10553.202.17/20003.033-⨯==V (1分)834.06.40515.338==r T (1分)(2分)(1分)(1分)(1分)(1分)(1分)Mpa p 035.110611.110553.215.338314.843=⨯+⨯⨯=-=--B V RT (1分) 2、(9分) 解:(1)()()21122111211,,111020105/10/204515010451502x x n n n n dn n n n n d n nV V n P T +=+=-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂=---- (1.5分)()()212212211,,22101501015010451501x n n dn n n n n d n nV V n P T +=+=-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂=- (1.5分) (2)X 1→0,X 2→1 得:1V ∞= 105 cm 3 /mol (1分)X 1→1,X 2→0 得:2V ∞= 160 cm 3 /mol (1分) (3)X 1=1,X 2=0 得:V 1 = 95 cm 3 /mol (1分)X 1=0,X 2=1 得:V 2 = 150 cm 3 /mol (1分) (4)△V = V-X 1V 1 -X 1V 2 = 150- 45X 1 - 10X 12-95X 1 – 150(1-X 1) = 10X 1 X 2 (1分) (5) V E = △V= 10X 1 X 2 (1分) 3、(9分) 解:(1)汽液平衡式i S i i i giL i y P P x f f ⋅=⋅⋅⇒=γˆˆ (2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 =∴γ2122ln x =γ (2分)(3)11121112220.735(1)0.73512169.4981.3150.695()150.695()S Sx x P P y P y x p x p e x e x Kpa p Kpa γγ-=⋅+⋅=⋅⋅+⋅⋅=+=∴=)1(31.3737.8212212)1(211x e x e x x -+=- (2分) 4、(8分))()()(00000S S T S S T H H B --=---= (4分)而压力对熵变化为: 0ln P PR S -=∆ (2分) 则有效能为:1008.54431.09.0ln 298314.8ln-⋅=⨯==mol J P P RT B (2分) 5、(8分)解:(1)()655.1225.088.1)225.088.1(ln ˆln 11,,1112=-=-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛dn n n d n f n x f n P T (1分)MPa x e f 62.2ˆ1655.11== (1分) 同样得MPa x e f 28.3ˆ288.12== (2分) (2) 655.1225.088.1ln ln 0,1121=-====x x ff ,所以655.11e f = (2分)同样得 88.1ln 2=f ,所以88.12e f = (2分)。
化工热力学试题答案第一组
一、选择。
1.下列热力学基本关系式与Maxwell 公式中,错误的是( C ) A. dG=VdP-SdT B. dH=TdS+VdpC. ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=V S T P TVD.⎪⎭⎫⎝⎛∂∂⎪⎭⎫⎝⎛∂∂-=S P V T VS2.、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 ( B ) 。
A. 增加 B. 减少 C. 不变 D.不确定3.关于制冷原理,以下说法不正确的是( D )。
A. 任何气体,经等熵膨胀后,温度都会下降 。
B. 只有当,经节流膨胀后,气体温度才会降低。
C. 在相同初态下,等熵膨胀温度降比节流膨胀温度降大。
D. 任何气体,经节流膨胀后,温度都会下降4.对于理想溶液,下列说法正确的是(D ) A.0,0>>E E H V B.0,0<>E E H V C.0,0≥≤E E H V D.0,0==E E H V5、混合物的逸度f 与组分逸度i f ∧之间的关系是 ( D ) A .f=ii f x ^∑B .f=if ^∑C .f=ii f x^ln ∑D .lnf i i i x f x /ln ^∑=二、填空1、等温线在两相区中的水平线段随温度升高而 缩短 最后再临界处 缩成一点 纯物质PV 图临界点处的斜率和曲率都等于 0 。
2、温-熵图是最有用的热力学性质图,其纵坐标是温度,横坐标是熵。
对于可逆过程TdS Q R =δ 。
在T-S 图上位于T-S 曲线下的面积等于 可逆过程吸收或放出的热量 。
3.一定状态下体系的火用指体系由该状态达到与 __环境基态完全平衡____ 时,此过程理想功。
4.对封闭体系,单位质量能量平衡方程式是__△U =Q +W_______,对稳定流动体系单位质量能量的平衡方程式是__△H +1/2△U2 +g △z=Q+Ws 或△H +△Ek +△Ep =Q +Ws _______.5.温度为T 的热源与温度为T0的环境之间进行变温热量传递,其等于热容为Cp ,则ExQ 的计算式为( )。
2011-化工热力学期末考试A闭卷及答案
南京工业大学化工热力学试题(A )卷资格(闭)2011~2012年度第一学期 使用班级 化学工程与工艺专业09级2011.12班级 学号 姓名 成绩1.单项选择题(每题1分,共40分)本大题解答(用A 或B 或C 或D )请填入下表:1.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. 01B B B ω=B. 01B B B ω=+C.01ccBP B B RT ω=+ D. 01B B B ω=+ 2.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 3.纯物质 PV 图临界等温线在临界点处的斜率和曲率都等于( )。
A. -1 B. 0 C.1 D. 不能确定4、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,处于中间的实根是 。
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5.某真实气体符合状态方程()0.5RT aP V b TV V b =--+,a 、b 为常数。
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6.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最简数学表达式为A.ΔH=-WsB. ΔH=QC. ΔH=0D. ΔH+1/2Δu 2=Q7.下列论述错误的是 。
A .P-R 方程能同时应用于汽、液两相计算,准确度较高。
B. R-K 方程能同时应用于汽、液两相计算,准确度较高。
C. 活度系数可以大于1也可小于1。
D.压缩因子可以大于1也可小于1。
8.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. ()i j n P T i i n nG G ≠⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂=-,,D. ()ij n nV T i i n nG G ≠⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂=-,, 9. 对于流体混合物,下面式子错误的是 。
专升本《化工热力学》 试卷 答案
专升本《化工热力学》一、(共75题,共150分)1. 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A浓度的减小而减小,则B的偏摩尔体积将随A浓度的减小而( ) (2分)A.增加B.减小C.不变D.不一定.标准答案:A2. 苯(1)和环己烷(2)在303K,0.1013Mpa下形成X1=0.9溶液。
此条件下V1=89.96cm3/mol,V2=109.4cm3/mol ,=89.99cm3/mol ,=111.54cm3/mol,则超额体积VE=()cm3/mol。
(2分)A.0.24B.0C.-0.24D.0.55.标准答案:A3. 下列偏摩尔吉氏函数表达式中,错误的为()。
(2分)A.B.C.D..标准答案:D4. 下列偏摩尔性质与溶液性质关系式中,正确的是n mol溶液性质,nM=()。
(2分)A.B.C.D..标准答案:D5. 混合物中组分i的逸度的完整定义式是( )。
(2分)A.B.C.D..标准答案:A6. 二元理想稀溶液,其溶质和溶剂分别遵守()。
(2分)A.Henry规则和Lewis--Randll规则.B.Lewis--Randll规则和Henry规则.C.拉乌尔规则和Lewis--Randll规则.D.Lewis--Randll规则和拉乌尔规则..标准答案:A7. 下列化学势和偏摩尔性质关系式正确的是()(2分)A.B.C.D..标准答案:C8. Wilson方程是工程设计中应用最广泛的方程。
以下说法不正确的是( )。
(2分)A.引入了局部组成的概念以及温度对γi的影响,因此精度高。
B.适用于极性以及缔合体系。
C.用二元体系的参数可以推算多元系。
D.适用于液液部分互溶体系。
.标准答案:D9. 等温汽液平衡数据如符合热力学一致性,应满足下列条件中()。
(2分)A.足够多的实验数据B.C.D..标准答案:B10. 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。
化工热力学课后答案
化工热力学课后答案(填空、判断、画图)第1章 绪言一、是否题1. 封闭体系的体积为一常数。
(错)2. 封闭体系中有两个相βα,。
在尚未达到平衡时,βα,两个相都是均相敞开体系;达到平衡时,则βα,两个相都等价于均相封闭体系。
(对)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。
)二、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. 封闭体系中,温度是T 的1mol 理想气体从(P i ,V i )等温可逆地膨胀到(P f ,V f ),则所做的功为()f i rev V V RT W ln =(以V 表示)或()i f rev P P RT W ln = (以P 表示)。
3. 封闭体系中的1mol 理想气体(已知igP C ),按下列途径由T 1、P 1和V 1可逆地变化至P 2,则A 等容过程的 W = 0 ,Q =()1121T P P R C igP⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--,U =()1121T PP R C igP⎪⎪⎭⎫⎝⎛--,H =1121T P P C ig P ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-。
B 等温过程的 W =21lnP P RT -,Q =21ln P PRT ,U = 0 ,H = 0 。
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。
专升本《化工热力学》_试卷_答案
专升本《化工热力学》一、(共75题,共150分)1.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A浓度的减小而减小,则B的偏摩尔体积将随A浓度的减小而()(2分)A.增加B.减小C.不变D.不一定标准答案:A2.苯(1)和环己烷(2)在303K,0.1013Mpa下形成X1=0.9溶液。
此条件下V1=89.96cm3/mol,V2=109.4cm3/mol ,=89.99cm3/mol ,=111.54cm3/mol,则超额体积VE=()cm3/mol。
(2分)B.0 C标准答案:A3.下列偏摩尔吉氏函数表达式中,错误的为()。
(2分)A.B.C.D.标准答案:D4.下列偏摩尔性质与溶液性质关系式中,正确的是nmol溶液性质,nM=()。
(2分)A.B.C.D.标准答案:D5.混合物中组分i的逸度的完整定义式是()。
(2分)A.B.C.D.标准答案:A6.二元理想稀溶液,其溶质和溶剂分别遵守()。
(2分)A.Henry规则和Lewis--Randll规则.B.Lewis--Randll规则和Henry规则.C.拉乌尔规则和Lewis--Randll规则.D.Lewis--Randll规则和拉乌尔规则.标准答案:A 7.下列化学势和偏摩尔性质关系式正确的是()(2分)A.B.C.D.标准答案:C8.Wilson方程是工程设计中应用最广泛的方程。
以下说法不正确的是()。
(2分)A.引入了局部组成的概念以及温度对γi的影响,因此精度高。
B.适用于极性以及缔合体系。
C.用二元体系的参数可以推算多元系。
D.适用于液液部分互溶体系。
标准答案:D9.等温汽液平衡数据如符合热力学一致性,应满足下列条件中()。
(2分)A.足够多的实验数据B.C.D.标准答案:B10.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。
(2分)A.增加B.减少C.不变D.不确定标准答案:B11.节流效应T-P图上转化曲线是表示的轨迹。
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 =4.599MPa,处在P r =0.6时,甲烷的压力为 B 。
A .7.665MPaB .2.7594 MPa ;C .1.8396 MPa5.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1B .大于1C .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 ,PRC .PR ,SRKD .SRK ,维里方程 7.正丁烷的偏心因子错误!未找到引用源。
=0.193,临界压力P c =3.797MPa 则在T r =0.7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 + VdpB .dH = SdT + VdpC .dH = -SdT + VdpD .dH = -TdS -Vdp10.对1mol 符合Van der Waals 状态方程的气体,有 A 。
化工热力学课后部分习题答案
2-3.偏心因子的概念是什么?为什么要提出这个概念?它可以直接测量吗?答:纯物质的偏心因子ω是根据物质的蒸气压来定义的。
实验发现,纯态流体对比饱和蒸气压的对数与对比温度的倒数呈近似直线关系,即符合:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=r s r T p 11log α 其中,cs s r p p p = 对于不同的流体,α具有不同的值。
但Pitzer 发现,简单流体(氩、氪、氙)的所有蒸气压数据落在了同一条直线上,而且该直线通过r T =0.7,1log -=s r p 这一点。
对于给定流体对比蒸气压曲线的位置,能够用在r T =0.7的流体与氩、氪、氙(简单球形分子)的s r p log 值之差来表征。
Pitzer 把这一差值定义为偏心因子ω,即任何流体的ω值都不是直接测量的,均由该流体的临界温度c T 、临界压力c p 值及r T =0.7时的饱和蒸气压s p 来确定。
2-4.纯物质的饱和液体的摩尔体积随着温度升高而增大,饱和蒸气的摩尔体积随着温度的升高而减小吗? 答:正确。
由纯物质的p –V 图上的饱和蒸气和饱和液体曲线可知。
2-5.同一温度下,纯物质的饱和液体与饱和蒸气的热力学性质均不同吗?答:同一温度下,纯物质的饱和液体与饱和蒸气的Gibbs 自由能是相同的,这是纯物质气液平衡准则。
气他的热力学性质均不同。
3-1 思考下列说法是否正确① 当系统压力趋于零时,()()0,,≡-p T M p T M ig (M 为广延热力学性质)。
(F )② 理想气体的H 、S 、G 仅是温度的函数。
(F )③ 若()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=00ln p p R S S A ig ,则A 的值与参考态压力0p 无关。
(T ) ④ 对于任何均相物质,焓与热力学能的关系都符合H >U 。
(T )⑤ 对于一定量的水,压力越高,蒸发所吸收的热量就越少。
(T )3-2 推导下列关系式:证明:(1)根据热力学基本方程 V p T S A d d d --= (a)因为A 是状态函数,所以有全微分:V V A T T A A TV d d d ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂= (b) 比较(a)和(b)得: p V A S T A TV -=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂, 由全微分性质得:即 VT T p V S ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ (2)由热力学基本方程 V p S T U d d d -=将上式两边在恒定的温度T 下同除以的d V 得:由(1)已经证明VT T p V S ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ 则 p T p T V U VT -⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ (3)由热力学基本方程 p V T S G d d d +-=当压力恒定时 SdT dG -=由Gibbs 自由能定义式得 S T H G ∆∆∆-=等式两边同乘以R 得 ()2RT H T RT G p∆∆-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂ (4)当温度恒定时Vdp dG = ()T V p T G T ∆∆=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂ 所以 ()RTV p RT G T ∆∆=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂ 3-4 计算氯气从状态1(300K 、1.013×105Pa )到状态2( 500K 、1.013×107Pa )变化过程的摩尔焓变。
天津大学化工热力学期末试卷(答案)
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 +=∆+∆+∆2212. 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:∑∑===ni nj ij j i M B y y B 11,()10ijij ij cijcij ij B Bp RT B ω+=,6.10422.0083.0pr ij T B -=,2.41172.0139.0prij T B -=,cij pr T T T =,()()5.01cjci ijcijT Tk T ⋅-=,cijcijcij cij V RT Z p =,()[]331315.0Cjci cij V V V +=,()cj ci cij Z Z Z +=5.0,()j i ij ωωω+=5.03. 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 ˆln ,,=μ (T 恒定)1ˆlim 0=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛→i i p py f逸度系数的定义:iii py f ˆˆ=φ4. 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:idm m M M -=E M5. 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=ˆ,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:visi s i i i idip p x y Kφφ==。
2005-化工热力学期末考试闭卷A1及答案
2004~2005 年度第二学期 使用班级 化学工程与工艺专业 02 级
2005.6.
班级
学号
姓名
成绩
姓名
题号
一
二
三
四
总分
得分
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:
题号 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
)。
A. 引入了局部组成的概念以及温度对γi 的影响,因此精度高。
B.适用于极性以及缔合体系。
C 用二元体系的参数可以推算多元系。
D.适用于液液部分互溶体系。
19. 混合物中组分 i 的逸度的完整定义式是(
).
___
^
^
A. dGi=RTdlnfi, lim [fi /(YiP)]=1
p 0
___
^
1mol
符合
P
RT
/(V
b)
状态方程的气体,
(
S P
)T
应是(
)
A . R/V
B.R
C. -R/P
D . R/T
10.作为朗肯循环改进的回热循环是从汽轮机(即蒸汽透平机)中抽出部分蒸汽去(
)
A.锅炉加热锅炉进水
B.回热加热器加热锅炉进水
C. 冷凝器加热冷凝水
D.过热器再加热
11. 关于做功和加热本领的描述,不正确的是(
)
A 压力相同,过热蒸汽的做功本领比饱和蒸汽大。
B 温度相同,高压蒸汽的作功本领比低压蒸汽强。
C 温度相同,高压蒸汽的加热能力比低压蒸汽强。
最新化工热力学课后部分习题答案
2-3.偏心因子的概念是什么?为什么要提出这个概念?它可以直接测量吗?答:纯物质的偏心因子ω是根据物质的蒸气压来定义的。
实验发现,纯态流体对比饱和蒸气压的对数与对比温度的倒数呈近似直线关系,即符合:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=r sr Tp 11log α 其中,cs s r p p p = 对于不同的流体,α具有不同的值。
但Pitzer 发现,简单流体(氩、氪、氙)的所有蒸气压数据落在了同一条直线上,而且该直线通过r T =0.7,1log -=sr p 这一点。
对于给定流体对比蒸气压曲线的位置,能够用在r T =0.7的流体与氩、氪、氙(简单球形分子)的sr p log 值之差来表征。
Pitzer 把这一差值定义为偏心因子ω,即)7.0(00.1log =--=r s r T p ω任何流体的ω值都不是直接测量的,均由该流体的临界温度c T 、临界压力c p 值及r T =0.7时的饱和蒸气压s p 来确定。
2-4.纯物质的饱和液体的摩尔体积随着温度升高而增大,饱和蒸气的摩尔体积随着温度的升高而减小吗?答:正确。
由纯物质的p –V 图上的饱和蒸气和饱和液体曲线可知。
2-5.同一温度下,纯物质的饱和液体与饱和蒸气的热力学性质均不同吗?答:同一温度下,纯物质的饱和液体与饱和蒸气的Gibbs 自由能是相同的,这是纯物质气液平衡准则。
气他的热力学性质均不同。
3-1 思考下列说法是否正确① 当系统压力趋于零时,()()0,,≡-p T Mp T M ig(M 为广延热力学性质)。
(F )② 理想气体的H 、S 、G 仅是温度的函数。
(F ) ③ 若()⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-=00ln p p R S S A ig,则A 的值与参考态压力0p 无关。
(T ) ④ 对于任何均相物质,焓与热力学能的关系都符合H >U 。
(T ) ⑤ 对于一定量的水,压力越高,蒸发所吸收的热量就越少。
(T ) 3-2 推导下列关系式:V T T p V S ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ p T p T V U VT -⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂()2RT H T RT G p ∆∆-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂ ()RTV p RT G T ∆∆=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂ 证明:(1)根据热力学基本方程 V p T S A d d d --= (a)因为A 是状态函数,所以有全微分:V V A T T A A TV d d d ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂+⎪⎭⎫⎝⎛∂∂= (b) 比较(a)和(b)得: p V A S T A TV -=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂, 由全微分性质得:V V T T p T T p p A T T A p V S ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∂∂=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-即 VT T p V S ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂(2)由热力学基本方程 V p S T U d d d -= 将上式两边在恒定的温度T 下同除以的d V 得:p V S T V U TT -⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ 由(1)已经证明VT T p V S ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ 则 p T p T V U VT -⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂(3)由热力学基本方程 p V T S G d d d +-= 当压力恒定时 SdT dG -= 由Gibbs 自由能定义式得S T H G ∆∆∆-=()()()222T H T S T H S T T GT GTT T G p∆∆∆∆∆∆∆-=---⋅=-∂∂=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂等式两边同乘以R 得()2RT H T RT G p∆∆-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂(4)当温度恒定时Vdp dG =()T V p T G T ∆∆=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂ 所以 ()RT Vp RT G T∆∆=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂ 3-4 计算氯气从状态1(300K 、1.013×105Pa )到状态2( 500K 、1.013×107Pa )变化过程的摩尔焓变。
2006-化工热力学期末考试闭卷A1及答案
南京工业大学化工热力学试题(A )卷(闭)2005~2006年度第二学期使用班级化学工程与工艺专业03级2006.6.班级学号姓名成绩本大题解答(用A或B或C或D)请填入下表:1.关于化工热力学应用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.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D.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.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.高于T C和低于P CC.低于T C和高于P C D.T C和P C3.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4. 如被冷物系要求达-15℃,则制冷循环中氨的适宜蒸发温度为()。
A.-15℃;B. -10℃;C. -20℃;D.-45℃。
5.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6. Wilson方程是工程设计中应用最广泛的描述活度系数的方程。
关于该方程以下说法不正确的是()A.适用于极性以及缔合体系 B. 不适用于液液部分互溶体系C.提出了局部摩尔分率的新概念 D. 它的超额自由焓模型是根据正规溶液为基础的7.气体经过稳流绝热过程,对外作功,如忽略动能和位能变化,无摩擦损失,则此过程气体焓值( )A. 增加 B . 减少 C .不变 D. 不能确定8.三参数普遍化方程中,三参数为( )。
A .T r ,P r ,Z ;B .T r ,P r ,V r ;C .T r ,P r ,V C ;D .T r ,P r ,ω 9.对1mol 符合)/(b V RT P -=状态方程的气体, )/(V S ∂∂T应是( )A. R/(V-b )B. RC. -R/PD. R/T10..不可逆过程中孤立体系的( ) A.总熵是增加的,也是增加的 B.总熵是减少的,也是减少的 C.总熵是减少的, 但是增加的 D. 总熵是增加的,但是减少的11.对同一朗肯循环装置,如果提高汽轮机进汽压力,其余条件不变,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12.关于制冷原理,以下说法不正确的是( ) A. 任何气体,经等熵膨胀后,温度都会下降B. 只有当0>-T J μ,经节流膨胀后,气体温度才会降低C. 在相同初态下,等熵膨胀温度降比节流膨胀温度降大D. 任何气体,经节流膨胀后,温度都会下降E. 符合理想气体行为的气体不可用来做节流膨胀过程的制冷介质。
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。
下化工热力学期末考试闭卷A及答案
南京工业大学化工热力学试题(A )卷资格(闭)2010~2011年度第一学期 使用班级 工0801-08082010.12班级 学号 姓名 成绩1.单项选择题(每题1分,共20分)本题解答(用A 或B 或C 或D )请填入下表:1. 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 2. 对理想气体有A .()0/<∂∂T P H B. ()0/>∂∂T P H C. ()0/=∂∂T P H D. ()0/=∂∂P T H 3. 熵产生g S ∆是由于 而引起的。
A. 体系与环境之间的热量交换B. 体系与外界功的交换C. 体系内部的不可逆性D. 体系与外界的物质交换 4. 以下4个偏导数中只有 是偏摩尔性质。
A .()jn nv ns i n nU ,,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ B. ()j n p ns i n nH ,,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ C. ()jnP T i n nG ,,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ D. ()j n T nv i n nA ,,⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ 5. 分离过程的有效能损失,x L E ∆ 。
A. > 0B. < 0C. = 0D.可正可负6. 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 .高于T C 和低于P C C .低于T C 和高于P C D .位于T C 和P C 点7. 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 8. 对理想溶液具有负偏差的体系中,各组分活度系数γi 。
A . >1 B. = 0 C. = 1 D. < 19. 气体经过稳流绝热过程,对外作功,如忽略动能和位能变化,无摩擦损失,则此过程气体焓值 。
A. 增加 B . 减少 C .不变 D. 不能确定 10. 对同一朗肯循环装置,在绝热条件下如果提高汽轮机入口蒸汽压力,而温度等其余条件不变,则其热效率 。
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化工热力学A(答案)2015 至 2016 学年第 1 学期化工热力学 考试试卷A (答案与评分标准)考试方式: 闭卷笔试 本试卷考试分数占学生总评成绩的 70 %一、选择题(本题20分,每题2分)二、判断题(本题10分,每题1分)三、填空题(本题10分,每空1分) 1. 相同,重叠,分开,汽液共存区,蒸汽压,沸点 2. 3, 23. 与研究态同温、同组成的理想气体混合物4. 3121232x x ββα-+ 评分标准:每空1分,除了数字必须完全和以上参考答案相同以外,只要和以上参考答案相近的叙述都可以视为正确答案。
四、计算题(本题50分,每题10分) 1. 容积1m 3的贮气罐,其安全工作压力为100 atm ,内装甲烷100 kg ,问: 当夏天来临,如果当地最高温度为40℃时,贮气罐是否会爆炸?(本题用RK 方程计算,RK 方程为:)()(b V b b V V ab V RT p -++--=,方程的参数a =3.221726mol cmMPa ⋅⋅-;b = 2.985510-⨯31m mol -⋅。
)解:100kg 甲烷的物质的量为:100100016/g n g mol⨯=(2分)6250mol=(1分) 摩尔体积316250m V mol=(2分)4311.610m mol --=⨯⋅(1分)根据PR 方程,40℃(313.15K )下,1m 3的贮气罐其压力应该为:)(5.0b V V T ab V RT p +--==450.54458.314313.15 3.22171.6102.98510313.15 1.610(1.610 2.98510)-----⨯-⨯-⨯⨯⨯⨯⨯+⨯(2分) = 1.401710Pa⨯ = 138.3 atm > 100 atm(1分) 故储气罐会发生爆炸。
(1分) 评分标准:公式和计算方法对但数值略有差错的不扣分;直接代入数据,不写公式且计算正确也得分;仅仅写出公式并罗列数据,但没有计算结果或结果不准确的酌情给分。
2. 现需配制25℃的甲醇(1)-水(2)混合液500cm 3,甲醇的摩尔分数为0.3,问需要水和甲醇各多少毫升?项目纯物质摩尔体积(cm 3/mol ) 偏摩尔体积(cm 3/mol ) 甲醇 40.727 38.632 水18.06817.765解:要配置甲醇的摩尔分数为0.3的混合液500cm 3,其摩尔体积1122V x V x V =+ (2分)310.338.6320.717.76524.025cm mol -=⨯+⨯=(2分)则500 cm 3混合液总的物质的量为:50020.8124.025n mol==(2分)需要甲醇和水的体积分别为:3110.30.320.8140.727254.26V nV cm ==⨯⨯= (2分)3220.70.720.8118.068263.20V nV cm ==⨯⨯=(2分) 评分标准:公式和计算方法对但数值略有差错的不扣分;直接代入数据,不写公式且计算正确也得分;仅仅写出公式并罗列数据,但没有计算结果或结果不准确的酌情给分。
3. 已知环己烷(1)-苯(2)体系在40℃时的超额吉氏函数是21458.0x x RTG E=和3.24,6.2421==s s P PkPa ,求(a )f f f l l ,ˆ,ˆ,,2121γγ;(b )1,22,1,H H;(c)*2*1,γγ。
解:(a )由于iγln 是RTG E 的偏摩尔性质,由偏摩尔性质的定义知()22,,11458.0ln 2x n RT nG n P T E=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡∂∂=γ(2分) 同样得到212458.0ln x =γ (1分)22458.0111111116.24ˆx s l l ex x P x f f =≈=γγ(1分) 同样得21458.0222222223.24ˆx s l l e x x P x f f =≈=γγ(1分) (b )*112,1γf H=同理*221,2γf H=由(c )的计算结果可得1,22,1H H 和(c)由 ()∞→∞-=-=i x i i i i i γγγγγln lim ln ln ln ln 0*得到*ln i γ (1分))1(458.0ln 22*1-=x γ (1分))1(458.0ln 21*2-=x γ(1分))1(458.0458.01*112,122226.24-==x x ee xf H γ(1分))1(458.0458.01*221,221216.24-==x x ee xf H γ(1分)评分标准:公式和计算方法对但数值略有差错的不扣分;直接代入数据,不写公式且计算正确也得分;仅仅写出公式并罗列数据,但没有计算结果或结果不准确的酌情给分。
4. 测得甲醇(1)-水(2)系统的无限稀释活度系数分别是12.04γ∞=和2 1.57γ∞=,求与x 1=0.3603、T =308.15K 的液体混合物相平衡的气相组成是多少?系统的压力为多少?液相的活度系数用Wilson 模型计算。
其中1227.824, 5.634s s P KPa P KPa==。
二元Wilson 模型为:122111212212122121122122121112122121ln ln()ln ln()x x x x x x x x x x x x x x γγ⎡⎤ΛΛ=-+Λ+-⎢⎥+Λ+Λ⎣⎦⎡⎤ΛΛ=-+Λ--⎢⎥+Λ+Λ⎣⎦解:首先利用无限稀活度系数求出模型参数1122122112ln ln 2.041ln ln ln1.571ln γγ∞∞⎧==-Λ-Λ⎪⎨==-Λ-Λ⎪⎩(2分) 解出:12210.437381.11598Λ=⎧⎨Λ=⎩(2分) 写出方程形式12211112221122221112212212112222111221111222112ln ln()0.43738 1.11598ln(0.43738)0.43738 1.11598ln ln() 1.11598ln( 1.11598) 1.1x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x ΛΛγΛΛΛΛΛγΛΛΛ⎡⎤=-++-⎢⎥++⎣⎦⎡⎤=-++-⎢⎥++⎣⎦⎡⎤=-++-⎢⎥++⎣⎦=-+++1120.4373815980.43738x x x ⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎡⎤-⎪⎢⎥+⎪⎣⎦⎩(2分)得到121.2190, 1.1038γγ==(2分)11122216.21kPas sp p x p x γγ=+= (1分)11110.7538s p x y pγ==(1分) 评分标准:公式和计算方法对但数值略有差错的不扣分;直接代入数据,不写公式且计算正确也得分;仅仅写出公式并罗列数据,但没有计算结果或结果不准确的酌情给分。
5. 有一水泵每小时从水井抽出1892kg 的水并泵入储水槽中,水井深61m ,储水槽的水位离地面18.3m ,水泵用功率为3.7KW 的电机驱动,在泵送水过程中,只耗用该电机功率的45%。
储水槽的进、出水位的质量流量完全相等,水槽内的水位维持不变,从而确保水作稳态流动。
在冬天,井水温度为4.5 ℃,为防止水槽输出管路发生冻结现象,在水的输入管路上安设一台加热器对水进行加热,使水温保持在7.2 ℃,试计算此加热器所需净输入的热量。
已知水的热容为3-1-14.18410J kg K P C =⨯⋅⋅。
解:流动体系由水井、管路、泵、加热器和储水槽组成。
计算基准:以一小时操作记, 稳流过程:212s s Q W m h g z u ⎛⎫+=∆+∆+ ⎪⎝⎭(2分)-19.8179.3777.933kJ kg g z ⋅∆=⨯=⋅ (1分)0212=∆u (1分)3-1-13.7100.453168.08J kg 3.168kJ kg 1892/3600s N W Q ⨯⨯===⋅=⋅(2分) 水热容:3-1-14.18410J kg K PC=⨯⋅⋅()3-14.184107.2 4.511296.8kJ kg P h C T ∆=∆=⨯⨯-=⋅(2分)212s Q mw m h g z u ⎛⎫=-+∆+∆+ ⎪⎝⎭()-1-1-11892 3.16811.2970.77816851.7kJ h 8.906kJ kg 4.68kJ s =-++=⋅=⋅=⋅(2分)评分标准:公式和计算方法对但数值略有差错的不扣分;直接代入数据,不写公式且计算正确也得分;仅仅写出公式并罗列数据,但没有计算结果或结果不准确的酌情给分。
五、图示题 (本题10分,每题10分) 1. 请简要说明改进Rankine 循环的三种方法?请在T-S 图上予以表示。
答:(1)提高蒸汽的过热温度:在相同的蒸汽压力下,提高蒸汽的过热温度时,可使平均吸热温度相应地提高。
(1分)(2)提高蒸汽的压力:水的沸腾温度随着蒸汽压力的增高而升高,故在保持相同的蒸汽过热温度时,提高水蒸汽压力,平均吸热温度也会相应提高。
(1分)(3)采用再热循环:再热循环是使高压的过热蒸汽在高压透平中先膨胀到某一中间压力(一般取再热压力为新汽压力的20~25%),然后全部引入锅炉中特设的再热器进行加热,升高了温度的蒸汽,进入低压透平再膨胀到一定的排气压力。
(2分)(2分)(2分)(2分)评分标准:按以上给分要点批阅,只要叙述的内容和答案大意相符即给分;只说出要点或产生原因叙述不完整的酌情扣分;仅仅为长篇叙述,则按照上述的给分点酌情给分。