化工热力学考试复习题
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⎰=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。
)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 =1.980calmol -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。
化工热力学试题(卷)三套和答案解析
化⼯热⼒学试题(卷)三套和答案解析⼀.选择题(每题2分,共10分)1.纯物质的第⼆virial 系数B ( A ) A 仅是温度的函数 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2.T 温度下的过冷纯液体的压⼒P (A 。
参考P -V 图上的亚临界等温线。
)A. >()T P sB. <()T P sC. =()T P s3. ⼆元⽓体混合物的摩尔分数y 1=0.3,在⼀定的T ,P 下,8812.0?,9381.0?21==??,则此时混合物的逸度系数为。
(C )A 0.9097B 0.89827C 0.8979D 0.90924. 某流体在稳流装置中经历了⼀个不可逆绝热过程,装置所产⽣的功为24kJ ,则流体的熵变( A )A.⼤于零B.⼩于零C.等于零D.可正可负 5. Henry 规则( C )A 仅适⽤于溶剂组分B 仅适⽤于溶质组分C 适⽤于稀溶液的溶质组分D 阶段适⽤于稀溶液的溶剂⼆、填空题(每题2分,共10分)1. 液态⽔常压下从25℃加热⾄50℃,其等压平均热容为75.31J/mol,则此过程的焓变为(1882.75)J/mol 。
2. 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,等温过程的 W =21lnP P RT -,Q =21ln P P RT ,U = 0 ,H = 0 。
3. 正丁烷的偏⼼因⼦ω=0.193,临界压⼒为p c =3.797MPa ,则在Tr =0.7时的蒸汽压为( 0.2435 )MPa 。
4. 温度为T 的热源与温度为T 0的环境之间进⾏变温热量传递,其等于热容为Cp ,则E xQ的计算式为(0(1)TxQ p T T-)。
5. 指出下列物系的⾃由度数⽬,(1)⽔的三相点 0 ,(2)液体⽔与⽔蒸汽处于汽液平衡状态 1 三、简答题:(共30分) 1. 填表(6分)lnlni2. 有⼈提出了⼀定温度下⼆元液体混合物的偏摩尔体积的模型是)1(),1(122211bx V V ax V V +=+=,其中V 1,V 2为纯组分的摩尔体积,a ,b 为常数,问所提出的模型是否有问题?(8分)解:由Gibbs-Duhem ⽅程得, b V x V x a 1122=, a,b 不可能是常数,故提出的模型有问题。
化工热力学考试试题
化工热力学考试试题一、选择题(每题 3 分,共 30 分)1、纯物质临界点时,对比温度 Tr()。
A = 0B > 1C = 1D < 12、下列关于热力学第二定律的说法中,错误的是()。
A 热不可能自发地、不付代价地从低温物体传向高温物体B 不可能从单一热源取热使之完全变为有用功,而不产生其他影响C 第二类永动机是不可能制造成功的D 功可以全部转化为热,而热不能全部转化为功3、对于理想气体,焓只是温度的函数,这是因为理想气体的()。
A 内能只是温度的函数B 压力与体积无关C 比热是常数D 膨胀系数为 14、真实气体在()条件下,其行为接近于理想气体。
A 高温高压B 高温低压C 低温高压D 低温低压5、混合物中组分 i 的逸度系数与纯组分 i 的逸度系数的关系是()。
A 相等B 大于C 小于D 不确定6、以下哪个热力学性质不是状态函数()。
A 焓B 功C 熵D 内能7、节流膨胀过程()。
A 等焓B 等熵C 等温D 等压8、对于一个封闭系统,经历一个绝热可逆过程后,系统的熵()。
A 增加B 不变C 减少D 不确定9、克拉佩龙方程适用于()。
A 任何纯物质的两相平衡B 纯物质的气液平衡C 纯物质的固液平衡D 纯物质的气固平衡10、下列哪个方程不是立方型状态方程()。
A RedlichKwong 方程B PengRobinson 方程C Virial 方程D SoaveRedlichKwong 方程二、填空题(每题 3 分,共 30 分)1、热力学第一定律的数学表达式为_____。
2、纯物质的饱和蒸汽压随温度的升高而_____。
3、混合物的超额性质是指混合物的性质与_____性质的差值。
4、对应态原理是指在相同的对比状态下,物质的各种性质表现出_____的行为。
5、压缩因子 Z 表示实际气体与理想气体的_____偏差。
6、吉布斯函数判据适用于_____过程。
7、麦克斯韦关系式共有_____个。
8、活度系数表示实际溶液与_____溶液的偏差。
化工热力学复习题答案
化工热力学复习题答案一、选择题1. 化工热力学中,下列哪个选项不是状态函数?A. 内能B. 焓C. 熵D. 功答案:D2. 在恒温恒压条件下,下列哪个过程是自发的?A. 熵增过程B. 熵减过程C. 熵不变过程D. 熵不变且能量守恒过程答案:A3. 理想气体在等温膨胀过程中,下列哪个说法是正确的?A. 内能不变B. 焓变不为零C. 熵增加D. 系统对外做功答案:C二、填空题1. 热力学第一定律表明能量守恒,其数学表达式为:ΔU = Q - W,其中ΔU代表______,Q代表______,W代表______。
答案:内能变化;系统吸收的热量;系统对外做的功2. 熵是表示系统无序程度的物理量,其单位是______。
答案:J/K3. 根据吉布斯自由能的定义,当ΔG < 0时,反应是______的。
答案:自发三、简答题1. 简述化工热力学中,理想气体状态方程的表达式及其物理意义。
答案:理想气体状态方程的表达式为PV = nRT,其中P代表压力,V代表体积,n代表摩尔数,R代表理想气体常数,T代表温度。
该方程表明,在一定温度和压力下,理想气体的体积与其摩尔数成正比。
2. 描述熵变的计算方法,并举例说明。
答案:熵变的计算方法通常基于可逆过程,其表达式为ΔS =∫(δQ/T)。
例如,对于一个等温过程,如果系统吸收的热量为Q,温度为T,则熵变为ΔS = Q/T。
四、计算题1. 已知某理想气体在等压过程中从状态1(P1=100kPa, V1=2m³)变化到状态2(P2=200kPa, V2=4m³),求该过程中气体的焓变ΔH。
答案:由于理想气体在等压过程中焓变ΔH等于恒压热容Cp乘以温度变化ΔT,而题目中未给出温度变化,因此无法直接计算ΔH。
但可以利用理想气体状态方程和焓的定义来求解。
首先,根据理想气体状态方程,可以求出状态1和状态2的温度T1和T2。
然后,利用焓的定义ΔH = CpΔT,计算出焓变。
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。
化工热力学化工热力学试卷(练习题库)(2023版)
化工热力学化工热力学试卷(练习题库)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()2、纯物质的第二Viria1系数BO3、能表达流体在临界点的P-V等温线的正确趋势的ViriaI方程,必须至少用到()4、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O5、关于化学势的下列说法中不正确的是O6、关于偏摩尔性质,下面说法中不正确的是O7、当压力大于临界压力时,纯物质就以液态存在。
8、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9、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。
10、纯物质的三相点随着所处的压力或温度的不同而改变。
11、只要温度、压力一定,任何偏摩尔性质总是等于化学位。
12、对于由纯物质形成理想溶液时,体积和焙的混合性质变化等于0。
13、对单原子气体和甲烷,其偏心因子ω近似等于()。
14、下述说法哪一个正确?某物质在临界点的性质()。
15、关于热力学基本方程dU=TdS-pdV,下面的说法中准确的是()。
16、麦克斯韦关系式的主要作用是()。
17、热力学来源于实践一一生产实践及科研实践,但它同时又高于实践,热力学的一致性原则,常可考查(验)出科研18、由三种不反应的化学物质组成的三相PVT体系,达平衡时仅一个自由度。
19、任何真实气体的性质可用同温同压下,该气体的剩余性质和理想气体性质的总和计算。
20、在T-S图上,空气和水蒸气一样,在两相区内等压线和等温线是重合的。
21、符合1ewis-Randa11规则的溶液为理想溶液。
22、关于化工热力学用途的下列说法中不正确的是O23、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()。
24、超临界流体是下列O条件下存在的物质。
25、关于化工热力学研究特点的下列说法中不正确的是O26、关于化工热力学研究内容,下列说法中不正确的是O27、0.IMpa,400K的N21kmo1体积约为O28、纯物质PV图临界等温线在临界点处的斜率和曲率都等于()。
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⎰=21T T V dTCU ∆;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。
)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。
化工热力学复习题(汇总)
化工热力学简答题:1. 请写出维里方程。
V C V B RT PV Z 21++==2. 写出闭系非流动过程的能量平衡式。
ω-=∆q U3. 结合P-V 图说明多级压缩省功并且防止终温过高。
4. 熵产的大小与过程的不可逆程度有无关系?可逆过程有无熵产生?熵产与过程有关,不是状态函数, 不可逆程度越大,熵产越大,可逆过程无熵产。
5. 以T 为纵坐标、S 为横坐标绘出朗肯循环的T-S 图,并标明各条线表示的具体过程。
6. 请解释高级能量、低级能量和僵态能量。
高级能:理论上能完全转化为功的能量;低级能:理论上不能全部转化为功的能量;僵态能:完全不能转化为功的能量。
7. 单位能量所含的 用称为能级Ω。
能级的数值处于0和1之间,即0≤Ω≤1,请说明高级能量、低 1 级能量和僵态能量的能级。
0<...<1 08. 用和 无何者为高级能量,何者为僵态能量?㶲9. 请说明合理用能的基本原则。
(1)要能尽其用,防止能量无偿降级;(2)要采用最佳推动力的设计原则;(3)要合理组织能量梯级应用,采用能量优化利用方案。
10. 下图是一个有多股物流进出的敞开体系,请写出其熵变 的表达式。
∑∑-+∆+∆=ji g f opsysout mjsj in misi dt S S ds )()(11. 请说明 用与理想功是否等同。
12. 请说明两种损失。
㶲的损失可分为两部分,一部分称为内部损失,是由系统内部各个不可逆因素造成的㶲的损失;另一部分是外部损失,即系统向环境排出的能量中所包含的㶲的损失。
13. 请说明两种效率。
(1)第一定律效率η1:其定义是过程所期望的能量和实现期望所消耗的能量之比,即E E AN =η1;(2)第二定律效率η2:其定义是过程所期望的㶲和实现期望所消耗的㶲之比,η2=E E XA XN / 14. 热力学分析方法有能量恒算法、熵分析法和 用分析法,请说明对于只利用热能为主的场合和热过程中存在能量转化的场合分别可以采用哪种分析方法进行评价。
化工热力学习题集(附答案)复习
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. >P S TB. <P S TC. = P S T3. T 温度下的过热纯蒸汽的压力 P (b )A. >P S TB. <P S TC. = P S T4. 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10.关于偏离函数M R ,理想性质M *,下列公式正确的是()B. M R =M -2M * D. M 二 M M R)(B )任何偏摩尔性质都是 T ,P 的函数。
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。
5. 6. 7. 8.能表达流体在临界点的 P-V 等温线的正确趋势的virial 方程, A.第三virial 系数 B.第二virial 系数 C.无穷项 液化石油气的主要成分是()A.丙烷、丁烷和少量的戊烷 立方型状态方程计算 A.饱和液摩尔体积偏心因子的定义式(B.甲烷、乙烷V 时如果出现三个根,则最大的根表示(B.饱和汽摩尔体积)必须至少用到()D.只需要理想气体方程 C. C.正己烷) 无物理意义ssA.国=-|g( p味士〃 一1B.⑷=一〔g(P)Tr£8 一1C.=-lg( p )Tr J.09.设Z 为x ,y 的连续函数,,根据欧拉连锁式,有()B.la x 丿y丿Z ^Z 丿xD. fy 7XZ iZ/-1A. MR =M M *c. M R = M -M11.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
化工热力学复习题1. 简述化工热力学的基本概念及其在化工过程中的重要性。
2. 列出并解释以下热力学基本定律:a. 零定律b. 第一定律c. 第二定律3. 描述焓变(ΔH)和熵变(ΔS)的概念,并解释它们在化学反应中的作用。
4. 说明理想气体状态方程及其适用范围。
5. 讨论在化工过程中如何计算反应的吉布斯自由能变化(ΔG)。
6. 阐述化学势的概念及其在多组分系统中的意义。
7. 列出并解释以下热力学性质:a. 内能(U)b. 焓(H)c. 熵(S)d. 吉布斯自由能(G)e. 亥姆霍兹自由能(A)8. 描述卡诺循环的原理及其在热力学效率分析中的应用。
9. 计算并解释在恒压条件下,1摩尔理想气体从298K升温至500K时的焓变。
10. 讨论在实际化工过程中,非理想气体行为对过程设计和操作的影响。
11. 说明如何使用范特霍夫方程来预测化学反应的平衡常数随温度变化的趋势。
12. 描述并解释热力学稳定性的概念及其在化工系统设计中的应用。
13. 计算并解释在恒容条件下,1摩尔水从液态转变为气态时的熵变。
14. 讨论在化工过程中,如何利用热力学数据预测和优化反应路径。
15. 描述并解释热力学第一定律在能量守恒和能量转换中的应用。
16. 讨论在化工过程中,如何利用热力学第二定律来评估过程的可逆性和效率。
17. 计算并解释在恒压条件下,1摩尔理想气体从1大气压膨胀至10大气压时的吉布斯自由能变化。
18. 讨论在化工过程中,如何利用热力学性质来设计和优化分离过程。
19. 描述并解释在多组分系统中,化学势与组分活度的关系。
20. 计算并解释在恒容条件下,1摩尔理想气体从1大气压压缩至0.5大气压时的内能变化。
《化工热力学》课程知识 复习 学习材料 试题与参考答案
《化工热力学》课程知识复习学习材料试题与参考答案一、单选题1.二元理想稀溶液,其溶质和溶剂分别遵守(A)。
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;2.经历一个不可逆循环过程,体系工质的熵。
(A)A.增大B.减小C.不变D.可能增大,也可能减小3.压缩机出口氨的压力为1.0MPa,温度为50℃,若按下述不同的过程膨胀到0.1MPa,试求经膨胀后氨的温度为多少?(1)绝热节流膨胀;(2)可逆绝热膨胀。
(C)A.-30℃,33℃B.-30℃,-33℃C.30℃,-33℃D.30℃,33℃4.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-Vdp5.在373.15K和101325Pa下水的化学势与水蒸气化学势的关系为(A)。
A.μ(水)=μ(汽)B.μ(水)<μ(汽)C.μ(水)>μ(汽)D.无法确定6.用液体输送泵,将温度为25℃的水,从0.1Mpa加压到1.0Mpa,进入锅炉去产生蒸汽,假设加压过程是绝热的,泵的实际效率相当于绝热可逆过程效率的0.6,需要的功为(B)A.-902.6J?kg-1; B.1504.3J?kg-1;C.902.6J?kg-1;D.-1504.3J?kg-17.对无热溶液,下列各式能成立的是(D)。
A.SE=0,VE=0B.SE=0,AE=0C.GE=0,AE=0D.HE=0,GE=-TSE;8.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;9.同一热机在夏天的热机效率比在冬天的热机效率(B)。
A.相同B.低C.高D.不一定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A浓度的改变而增加,则B的偏摩尔体积将随A浓度的改变:(B)A.增加B.减小C.不变D.不一定11.汽液平衡计算方程式yiP=γixiPiS适用于(B)A.完全理想体系B.化学体系C.非理想体系D.完全非理想体系12.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。
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⎰=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。
) 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 -1K -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。
(完整word版)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。
(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 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 。
化工热力学试题及答案
化工热力学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 化工热力学中,下列哪种物质的焓变是正值?A. 冰融化成水B. 氢气燃烧C. 铁的氧化D. 水蒸发答案:B2. 绝对零度是:A. -273.15℃B. 0℃C. 273.15℃D. 100℃答案:A3. 根据热力学第一定律,下列哪种情况下系统内能不变?A. 系统对外做功B. 系统吸收热量C. 系统与外界无能量交换D. 系统对外做功且吸收热量答案:C4. 热力学第二定律表述的是:A. 能量守恒B. 热能自发地从高温物体传递到低温物体C. 热能自发地从低温物体传递到高温物体D. 系统熵总是增加的答案:D5. 熵是热力学中用来描述的物理量:A. 能量B. 温度C. 混乱度D. 压力答案:C6. 卡诺循环的效率与下列哪个因素有关?A. 工作介质B. 工作温度C. 环境温度D. 所有选项答案:D7. 理想气体的内能仅与温度有关,这是因为:A. 理想气体分子间没有相互作用力B. 理想气体分子间有相互作用力C. 理想气体分子间有相互作用力,但可以忽略D. 理想气体分子间没有相互作用力,但可以忽略答案:A8. 根据理想气体状态方程,下列哪种情况下气体体积不变?A. 温度增加,压力增加B. 温度不变,压力增加C. 温度增加,压力不变D. 温度增加,压力减少答案:B9. 范德华方程修正了理想气体方程的哪一点?A. 分子间无相互作用力B. 分子间有相互作用力C. 分子间有相互作用力,但可以忽略D. 分子体积可以忽略答案:B10. 热力学第三定律表述的是:A. 绝对零度不可达到B. 绝对零度可以轻易达到C. 熵在绝对零度时为零D. 熵在绝对零度时为常数答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 热力学第一定律可以表示为:能量守恒定律,即 _______。
答案:ΔU = Q - W2. 绝对零度是温度的下限,其值为 _______。
答案:-273.15℃3. 热力学第二定律的开尔文表述是:不可能从单一热源吸热使之完全转化为 _______ 而不产生其他效果。
化工热力学考试题和答案
化工热力学考试题和答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 化工热力学中,下列哪个参数是状态函数?A. 热量B. 功C. 焓D. 熵答案:C2. 理想气体的内能仅与下列哪个参数有关?A. 压力B. 体积C. 温度D. 摩尔数答案:C3. 根据热力学第二定律,下列哪个过程是不可能发生的?A. 自然界中热量自发地从高温物体传递到低温物体B. 自然界中热量自发地从低温物体传递到高温物体C. 气体自发地膨胀做功D. 气体自发地收缩做功答案:B4. 熵变ΔS的计算公式为:A. ΔS = Q/TB. ΔS = ΔH/TC. ΔS = ΔU/TD. ΔS = ΔG/T答案:A5. 根据吉布斯自由能变化(ΔG)的符号,下列哪个过程是自发的?A. ΔG > 0B. ΔG < 0C. ΔG = 0D. ΔG可以是任意值答案:B6. 理想气体在等温过程中的压缩因子Z是多少?A. Z > 1B. Z < 1C. Z = 1D. Z = 0答案:C7. 相律的表达式为:A. F = C - P + 2B. F = C - P + 1C. F = C - P - 1D. F = C - P - 2答案:B8. 理想溶液的混合热ΔHmix是多少?A. ΔHmix > 0B. ΔHmix < 0C. ΔHmix = 0D. ΔHmix可以是任意值答案:C9. 根据范特霍夫方程,下列哪个参数与反应的平衡常数K有关?A. 温度B. 压力C. 摩尔数D. 体积答案:A10. 真实气体的压缩因子Z与理想气体的压缩因子1相比,通常:A. Z > 1B. Z < 1C. Z = 1D. Z可以是任意值答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 热力学第一定律的数学表达式为:ΔU = Q - W,其中ΔU代表______,Q代表______,W代表______。
答案:内能变化;热量;功2. 根据热力学第二定律,不可能将热量从低温物体传递到高温物体而不引起其他变化,这被称为______。
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 x Z Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭D. 1y Z xZ 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 2d lnγ2/dX 2 = 0b. X 1dlnγ1/dX 2+ X 2 dlnγ2/dX 1 = 0c. X 1dlnγ1/dX 1+ X 2dlnγ2/dX 1 = 0d. 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。
化工热力学试题与答案
化工热力学试题与答案化工热力学试题与答案一、选择题(共10分,每小题2分)1.偏心因子是从下列定义的(B)。
A.分子的对称性B.分子的蒸气压性质C.分子的极性D.分子的大小2.某流体经可逆绝热膨胀对外做功Ws,此过程的理想功为Wid,则Ws(C)Wid。
A.大于B.小于C.等于D.不确定3.指定温度下的纯液体,当压力高于该温度下的饱和蒸气压时,其状态为(D)。
A.饱和蒸汽B.过热蒸汽C.超临界流体D.压缩液体4.某气体符合状态方程pRT/(Vb),该气体从V1等温可逆膨胀至V2,则系统的S为(A)。
A.RlnV2bVVVbB.Rln2C.Rln1D.Rln1V1bV1V2V2b5.二元非理想溶液在极小浓度的'条件下,溶质组分和溶剂组分分别遵循(B)。
A.Lewis-Randall规则和Henry定律B.Henry定律和Lewis-Randall规则C.Henry定律和Henry定律D.Lewis-Randall规则和Lewis-Randall规则二、判断题(共45分,每小题3分。
对"√",错"×")1.汽液两相平衡的条件是同一组分在汽液两相的逸度相等。
(×)2.对理想溶液来说,混合性质和过量性质是一致的。
(×)3.一般情况下,经绝热节流后,流体的温度下降。
(×)4.正规溶液混合焓变为零,混合体积为零。
(×)5.可逆过程的有效能守恒。
(√)6.稳态稳流过程的能量积累为零,熵的积累可能不为零。
(×)7.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。
(√)8.某二元系有ln1>0,则必有ln2>0。
(×)9.有些真实气体的μJ总是大于零。
(×)10.合理用能的总则是按质用能,按需供能。
(√)11.能满足热力学一致性的汽液平衡数据就是可靠的数据。
(×)12.纯物质由液体变成蒸汽,必须经过汽化的相变化过程。
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化工热力学考试复习题文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]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,M (T,p )-M ig (T,p )≡0(M 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G (T,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p (V-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 GE +=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i ig i i f 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 =_________________。