化工热力学试题

《化工热力学》试题（一）

一、填空题（10分）：

1. 纯物质的P-V-T 图上，高于临界压力和临界温度的区域称为 。

2. 写出偏摩尔性质i γln 对应的溶液性质 。

3. 工作于温度为T 1的高温热源和温度为T 2的低温冷源之间的可逆热机的效率为 。

4. 理想溶液混合过程的=∆id

H

。

5．对于二组分汽液两相平衡体系来说，其体系的自由度为 。 二、判断题（14分）

1. 理想气体混合物就是一种理想溶液。（ ）

2. 三参数对应态原理由于两参数对应态原理是因为前者适用于任何流体。（ ）

3. 吸热过程一定使系统熵增，反之熵增过程也是吸热过程。（ ）

4. 纯物质的气液平衡常数K ＝１。（ ）

5. 对于一个绝热不可逆过程，可以设计一个绝热可逆过程来计算其熵的变化。（ ）

6. 混合物气液相图中的泡点曲线表示的是饱和气相，而露点曲线表示的是饱和液相。

（ ）

7. 在一定温度和压力下的理想溶液的组分逸度与其摩尔分数成正比。（ ）

三、选择题（16分）

1. 对于一给定的物质来说，virial 方程中的virial 系数与（ ）有关。

A ．温度

B ．压力

C ．密度

D ．体积 2．对于一均相物质，其H 和U 的关系为

A ．U H ≤

B ．U H >

C ．U H =

D ．不能确定 3．气液平衡关系i S

i i x P Py =的适用条件是：

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

4．已知乙炔在7.0=r T 时，其对比饱和蒸汽压为0.0655，则乙炔的偏心因子为： A ．0.195 B ．0.184 C ．0.084 D ．0.127 5．偏心因子是从下列定义的：

A ．分子的对称性

B ．蒸气压性质

C ．分子的极性

D ．临界性质

6．一定T ，P 的二元气体混合物的摩尔分数8.01=y ，9.0ˆ1=φ，8.0ˆ2

=φ，则此时混合物的逸度系数为：

A ．0.8790

B ．0.8117

C ．0.8979

D ．0.9558 7．p S T T S p T V p ⎪⎭⎫

⎝

⎛∂∂⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂⎪⎭⎫

⎝⎛∂∂等于： A ．T V S ⎪⎭⎫

⎝⎛∂∂ B ．V T p ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ C ．S T V ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ D ．V

T p ⎪⎭⎫

⎝⎛∂∂-

8．对于混合物逸度系数φ以及混合物中组分分逸度系数i

φˆ之间的关系，正确的表述是： A ．φ是偏摩尔性质，i φˆ是摩尔性质 B ．φ是摩尔性质，i φˆ是偏摩尔性质 C ．φln 是偏摩尔性质，i φˆln 是摩尔性质 D ．φln 是摩尔性质，i

φˆln 是偏摩尔性质

四、计算题

1． （12分）使用下述方法计算1kmol 的氮气贮存在容积为0.04636m 3，温度为273.15K

的钢瓶中。问此时氮气的压力是多少？实验值为101.33MPa 。 已知氮气K T c 2.126=；

MPa p c 394.3=；040.0=ω；氮气的摩尔体积为mol m V /10636.435-⨯=

1） 理想气体方程； 2） Redlich-Kwong 方程 2．（13分）一理想气体借活塞之助装于钢瓶中，压力为34.45MPa ，温度为366K ，反抗一恒定的外压力 3.45MPa 而等温膨胀，直到两倍于其初始容积为止，试计算此过程的

U ∆、H ∆、S ∆、A ∆、G ∆、⎰TdS 、⎰pdV 、Q 和W

３．（12分）某二元液体混合物在固定温度和压力下的焓可以用下式表示：

()2121212040600400x x x x x x H +++=

式中H 单位为J/mol 。试确定在该温度和压力下： １）用1x 表示1H 和2H ；

２）纯组分焓1H 和2H 的数值；

３）无限稀释下液体的偏摩尔焓∞1H 和∞

2H 的数值。

4．（10分）有人设计了一种热机，该机从温度400K 处吸收30000J/s 热量，向温度为200K 处放出14000J/s 热量，并提供18000W 的机械功。试应分别用热力学第一定律和第二定律判断该热机是否可行？ 5．（13分）由组分A 、B 组成的二元溶液，汽相可以看作理想气体，液相位非理想溶液，液相活度系数与组成的关联式如用下式表示：

25.0ln B

A x =γ；25.0ln A

B x =γ 80℃时，组分A 、B 的饱和蒸汽压分别为：

Pa p S

A 5105.1⨯=；Pa p S B

5102.1⨯= 问此溶液在80℃时汽液平衡是否形成恒沸物？若有，恒沸压力和恒沸组成是多少？