北京化工大学2013-2014学年《化工热力学》期末试卷
化工热力学考试试卷(附答案)
化工热力学考试试卷（附答案）1、(2分)在PT 图上纯物质三种聚集态互相共存处称 三相点 。
2、(2分)纯物质 P-V 图临界等温线在临界点处的斜率 ____0______， 曲率为 ___0______。
3、（4分）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 ，(3)甲醇和水的二元汽液平衡状态 2 ，(4)戊醇和水的二元汽-液-液三相平衡状态 1 。
4、（2分）组成为x 1=0.2，x 2=0.8，温度为300K 的二元液体的泡点组成y 1的为(已知液相的Pa) ___0.334____________。
5、(2分)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。
6、(2分)二元混合物容积表达式为V=X 1V 1+X 2V 2+αX 1X 2，如选同温同压下符合Lewis-Randll 规则的标准态就有 △V= ∆V =αX 1X 2 。
7、(2分)能量平衡时以热力学 第一定律 为基础，有效能平衡时以热力学 第二定律 为基础。
8、（4分）丙酮(1)-甲醇(2)二元体系在98.66KPa 时，恒沸组成x 1=y 1=0.796，恒沸温度为327.6K ，已知此温度下的kPa 则 van Laar 方程常数是 A 12=______0.587_____，A 21=____0.717____(已知van Laar 方程为 )9、(4分)等温等压下二元溶液组分的活度系数与组成之间关系，按Gibbs-Duhem 方程 X 1dln γ1+X 2 d ㏑γ2 = 010、(6分)由于邻二甲苯与对二甲苯、间二甲苯的结构、性质相近，因此它们混合时会形成______理想溶液_______溶液，它们的ΔH=_______0______，ΔV=______0_____。
二.判断题1、(2分)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。
大学化工热力学试卷
大学化工热力学试卷填空题（每空1分共30分）1. 当p→0或者V→∞时，任何真实气体状态方程都应该还原成____________方程。
答案：理想气体2．______ _______答案：、Maxwell关系式3．逸度的定义_______________________________。
答案：、两个都写才能得分。
4．对一个热力学过程分析的3种方法__________、__________、___________能量衡算法、熵分析法、火用分析法5．纯物质的PV图临界等温线在临界点的斜率和曲率都等于__________其数学表达式为______________和______________.答案：0、、6．实际气体节流膨胀的过程中Q___0、ΔH___0、Δp___0。
（填“＜”、“＝”、“＞”）答案：=、=、<7．透平机的进汽温度，朗肯循环热效率___________，透平机出口乏汽干度___________。
（填“提高”、“不变”、“降低”）答案：提高、提高8．火用的主要组成有__________、__________、__________、__________。
答案：动能火用、位能火用、物理火用、化学火用9．二元溶液，T、p一定时，Gibbs-Duhem方程为：+ =答案：、010．某高温高压气体（焓值为H1，熵值为S1）做功后其焓值变为H2，熵值变为S2，环境温度为T0，则该过程的理想功为；有效能变化为。
答案：=_ =_ 稳流过程理想功的计算式，按和的定义，稳流过程的物系状态变化过程所提供的理想功即为。
11．第二维里系数B只与有关。
答案：T/温度12．可视为其他热力学的母函数。
答案：自由焓13．用于计算低压和加压汽液平衡最普遍且严格的热力学方程。
答案：14．化学反应体系相率的基本方程。
答案：F=2-π+N-R15．热力学一致性检验的原理是。
答案：/吉布斯-杜亥姆方程16．完成相平衡体系求解过程框图。
《化工热力学》2017-2018考试试卷_ans
北京化工大学2017——2018学年第一学期《化工热力学》期末考试试卷班级： 姓名： 学号： 任课教师： 分数：一、判断题（直接在试卷上作答，正确的画√，错误的画×；每题2分，共20分） ［ × ］对于纯流体，当压力高于其临界压力时，该流体将以液态形式存在。
［ √ ］等温等压下，在A 和B 组成的均相体系中，若A 的偏摩尔体积随其浓度的减小而增大，则B 的偏摩尔体积将随A 浓度的减小而减小。
［ √ ］流体从某一初始状态分别沿等焓和等熵膨胀至相同压力的终态，若两种过程的温度变化效应相同，则后者可产生更多的液相量。
［ √ ］对于二元混合物体系，当在某浓度范围内组分2符合Henry 规则，则在相同的浓度范围内组分1符合Lewis-Randall 规则。
［ × ］体系混合过程的混合性质变化与该体系相应的超额性质是相同的。
［ √ ］体系从同一初态分别经可逆过程和不可逆过程，变化到同一终态，则此二个过程的环境熵变存在如下关系：（ΔS 环）可逆 <（ΔS 环）不可逆。
［ × ］封闭体系的理想功仅取决于体系的始态和终态，而稳流过程的理想功还与变化的途径有关。
［ √ ］蒸汽在透平机作可逆绝热膨胀，体系和环境总的有效能（㶲）是守恒的，总的无效能（火无）也是守恒的。
［ × ］等温等压条件下，反应系统中总Gibbs 自由能随着反应进度的变化率，为系统中各物质的摩尔吉布斯自由能与其化学计量系数乘积的加和。
［ × ］正规混合物是指混合焓变为零、混合熵变等于理想混合熵变的液体或固体混合物。
二 填空题（直接在试卷上作答，每题1分，共20分）1. 气体混合物的第二Virial 系数是__温度(T )_和__组成 (y or x )__的函数。
2. 符合p = RT/(V-b)状态方程的气体经过一等温过程（b 是与温度无关的常数），压力从P 1变为P 2，则此过程的ΔH=_b(P 2-P 1)_，ΔS= -Rln P 2/ P 1_3. 关于混合体系中组分i 的逸度系数ˆi φ，对于混合理想气体ˆi φ=___1_____ ，对于混合理想溶液ˆi φ=___i φ___ 4. 若反应2NO(g) + O 2(g) = 2NO 2(g)，已知25℃时的反应平衡常数为2.23×1012，则反应NO(g) + 1/2 O 2(g) = NO 2(g) 的反应平衡常数为____1.49×106____5.一个完整的蒸汽压缩制冷循环包括制冷剂蒸发，__压缩_____，__冷凝_和____节流膨胀___四个过程。
化工热力学期末考试试卷
20、对液相是理想溶液，汽相是理想气体体系，汽液平衡关系式可简化为（
）。
A． yi f = xi piS B. yi p =γi xi piS C． yi p = xi Φ piS
D. yi p = xi piS
21、关于偏摩尔性质，下面说法中不正确的是 (
)
A．纯物质无偏摩尔量 。
B．T，P一定，偏摩尔性质就一定。
15、下列各式中，化学势的定义式是 (
)
）。
）。 ） ）。
(nH )
( nG )
A. i [ ni ]P,nS,nj B. i [ ni ]nV ,nS,nj
(nA)
(nU )
C. i [ ni
]P,T ,nj D. i [
ni
]T ,nS,nj
16、关于偏摩尔性质，下面说法中不正确的是 (
C．偏摩尔性质是强度性质。 D.偏摩尔吉氏函数等于化学势。
22.关于理想溶液，以下说法不正确的是（
）。
A.理想溶液一定符合Lewis-Randall规则和Henry规则。
B.符合Lewis-Randall规则或Henry规则的溶液一定是理想溶液。
C.理想溶液中各组分的活度系数均为1。
D.理想溶液所有的超额性质均为0。
逸度,活度,剩余性质,回热循环
五、简答题 1、相平衡的热力学一致性检验； 2、卡诺定理的主要内容是是么？ 3、如何利用热力学第一定律测量湿蒸汽的干度？
4、写出稳流系统的热力学第一定律表达式； 5. 简述维里系数 B、C 的物理意义; 6. 化工过程的系统能量分析有哪几种方法，区别是什么？ 7. 写出剩余性质和超额性质的定义及定义式; 8. 简述朗肯循环; 9. 简述蒸汽压缩制冷循环; 10. 推导下面关系式：
（B）化工热力学期末试卷
（B）化工热力学期末试卷化学化工学院《化工热力学》课程考试试题（B 卷）2013-2014学年第一学期班级时量120分钟总分100分考试形式：闭卷一、填空题（每空1.5分，共24分）1、朗肯循环的改进的方法：、、。
2、写出热力学基本方程式dH = ；dG = 。
3、对理想溶液，ΔV= ，ΔG = 。
4、热力学第二定律的公式表述（用微分形式）：。
5、等温、等压下的二元液体混合物的活度系数之间的关系_________+0ln 22=γd x6、化工热力学是运用经典热力学的原理，结合反映系统特征的模型，解决工业过程(特别是化工过程)中、、等实际问题。
7、三参数对应态原理的统一式：。
8、几个重要的定义公式：H=_______；A=______；G=______。
二、选择题（每个2分，共22分，每题只一个选择项是正确答案）1、混合气体的第二维里系数是（）A 、温度和压力的函数B 、仅为温度的函数C 、温度和组成的函数D 、压力和组成的函数2、露点的轨迹称为（）A 、饱和汽相线B 、汽液共存线C 、饱和液相线D 、都不是 3、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（）A 、增加B 、减小C 、不变D 、不一定4、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 、逸度就是物质从系统中逃逸趋势的量度。
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 。
5、在一定的温度和压力下二组分体系汽液平衡的条件是（）为混合物的逸度））（；；；Ｌ２Ｖ１Ｖ２Ｌ１Ｌ２Ｌ１Ｖ２１２２f f f D f f f f C f f f f B f f f f A V L V L V L V ().()().(=======116、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7、体系中物质i 的偏摩尔体积i H 的定义式为（）A 、i j n v T i i i n H H ≠??=,,][B 、i j n v T i i n nH H ≠??=,,])([C 、 i j n p T ii i n H H ≠??=,,][ D 、i j n p T i i n nH H ≠??=,,])([ 8、对于理想溶液，下面式子错误的是（）A 、i i V V =B 、i i U U =C 、i i S S =D 、i i G G ≠9、理想功实现的条件为（）A 、完全不可逆B 、完全可逆C 、部分可逆D 、部分不可逆10、绝热膨胀过程的特征是（）A 、等焓B 、等熵C 、等温D 、等压11、逆卡诺制冷循环的制冷系数与（）有关。
化工热力学考试试卷(附答案)
化工热力学考试试卷（附答案）一、填空题（每题2分）1.正丁烷的偏心因子ω=0.193，临界压力p c=3.797MPa，在T r=0.7时的蒸汽压为_______ MPa2.混合物的逸度与纯组分逸度之间的关系是_______3.剩余性质实质相同的温度和压力下____________热力学性质之差；超额性质是指_____________热力学性质之差4.气体从高压到低压作绝热可逆膨胀时△T_______,△S_______，理想气体流过节流阀时，△T_______,△S_______5.由热力学第二定律可知，过程的不可逆性越大，过程的熵产△S_____，损耗功W L____二、选择题（每题2分）1.在90℃，1atm下，苯（1）—甲苯（2）汽液平衡系统可以视为完全理想体系，此条件下蒸汽压p s1=1.343atm，p s2=0.535atm，则汽液平衡组成x1,y1分别是（）A.0.576;0.773 B.0.773;0.576 C.0.424;0.227 D.0.227;0.4242.熵产△S是由_____而引起的A.体系与环境间热量交换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3.冬天要给寝室供热取暖，消耗500W·h的电量，采用可逆热泵循环（空调），电热器两种供热方式，哪种供热量多？（）A.热泵B.两者相等C.电热器D.有争议，无法比较4.下面哪种做法不利于提高朗肯循环热效率？（）A.提高汽轮机进汽温度B.提高汽轮机进汽压力C.提高汽轮机出汽压力D.抽出汽轮机部分蒸汽用于加热锅炉供水5.对于无热溶液，下列各式成立的是_____A.S E=0,V E=0B.S E=0,A E=0C.G E=0,A E=0D.H E=0,G E=-TS E6.苯（1）—环己烷（2）在303K，0.1013MPa下形成x1=0.3的溶液，此条件下V1=89.96cm3/mol, V2=109.4cm3/mol,V___1=91.25cm3/mol,V___2=109.64cm3/mol,溶液的超额体积为_____cm3/mol.A.0.55B.-0.24C.-0.55D.0.247.化工热力学中有各种状态方程，如RK方程，理想气体状态方程，vdW方程，SRK方程，PR方程，请为它们的计算准确性排序（）A.RK>PR>SRK>vdW>理想气体状态方程B.PR≈SRK>RK>vdW>理想气体状态方程C.PR>vdW>SRK>RK>理想气体状态方程D.SRK>PK>PR>vdW>理想气体状态方程8.下列关于逸度的说法不正确的是（）A.逸度可称为校正压力B.逸度就是物质从系统中逃逸趋势的量度C.逸度表达了真实气体对理想气体的偏差D.逸度课代替压力，使真实气体的状态方程变为f v=nRT9.立方型状态方程有多种形式，其中对摩尔体积V的三次展开式中，若解得V有三个实根，则最大的根表示（）A.气相摩尔体积V VB.液相摩尔体积V LC.无实际物理意义D.气相摩尔体积与液相摩尔体积之和10.下列化工热力学研究特点的说法不正确的是（）A.研究体系为实际状态B.处理方法以理想状态为标准态加以校正C.解释微观本质及其产生某种现象的内部原因D.应用领域是解决工程中的能量利用及平衡问题三、计算题（每题15分）1.某二组元液体混合物在298K 和1.0133×105Pa 下的焓可用下式表示：式中H 单位为J ∕mol 。
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16．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ω=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 2dlnγ2/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(期末试卷)---A
一、名词解释题（每小题4分，共20分）1﹑偏心因子 2﹑相平衡准则 3﹑超额性质 4﹑剩余性质 5﹑理想溶液二、填空题（每空1分，共20分）1、纯物质PV 图临界等温线在临界点处的斜率和曲率都等于 。
2﹑溶液中组分i 的活度系数的定义是i γ= 。
3﹑单位质量稳定流动体系能量平衡方程4﹑常温、常压条件下二元液相体系的溶剂组分的活度系数为32221ln x x βαγ+=（βα,是常数），则溶质组分的活度系数表达式是5﹑对三元混合物，展开第二virial 系数==∑∑==ij i j ji B y y B 31316﹑组分逸度等于分压的气体是 。
7﹑能量平衡方程以热力学 为基础，有效能平衡以热力学为基础。
8﹑体积膨胀系数的定义是=β , 等温压缩系数k= 。
9﹑在温度为1000K 的高温热源和温度为400K 的低温热源之间工作的一切可逆热机，其循环热效率等于 。
10﹑指出下列物系的自由度数目：（1）水的三相点 ，（2）液体水与水蒸气处于气液平衡状态 ，（3）甲醇与水的二元气液平衡状态 ，（4）戊醇与水的二元气液液三相平衡状态 。
11﹑由正戊烷（1）-正己烷（2）-正庚烷（3）组成的液体混合物在（已知纯组分的蒸汽压分别是0.2741，0.1024，0.0389Mpa ）69℃和常压下的气液平衡常数分别是 ， ， 。
12﹑计算流体p-V-T 普遍化方法有两种，分别是 和 。
三、选择题（每小题2分，共20分）1﹑汽液平衡计算方程式s i i I i P x P y γ=适用于（ ）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2、欲找到活度系数与组成的关系，已有下列二元体系的活度系数表达式，βα,为常数，请决定每一组的可接受性（ ）A 2211;x x βγαγ==B 12211;1x x βγαγ+=+=C 1221ln ;ln x x βγαγ==D 212221ln ;ln x x βγαγ==3、混合气体的第二维里系数（ ）A.仅为T 的系数B. T 和P 的系数C. T 和组成的系数D. P 和组成的系数4、二元非理想极稀溶液，其溶质和溶剂分别遵守（ ）A.Henry 定律和Lewis-Randll 规则B. Lewis-Randll 规则和Henry 定律C.拉乌尔规则和Lewis-Randll 规则D. Lewis-Randll 规则和拉乌尔规则5、苯（1）和环己烷（2）在303K,0.1013Mpa 下形成90.01=x 的溶液。
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 2dlnγ2/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。
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 P s P c 10 10.2435 MPa 。
A __________A .正确&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_AA . 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 ________合物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7.665MPa B . 2.7594 MPa ; 3.虚拟临界常数法是将混合物看成一个虚拟的纯物质,C . 1.8396 MPa 5.理想气体的压缩因子从而将纯物质对比态原理的计算方法用到混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 D .气液不分状态B .错误A . (?S/?V)T =R/(v-b)C (?S/?V) B . (?S/?V) T =-R/(v-b)D (?S/?V) =P/(b-11.吉氏函数变化与P-V-T关系为G ig T,P G x RTln P，则G x的状态应该为 C _________A . T 和P 下纯理想气体B . T 和零压的纯理想气体C . T 和单位压力的纯理想气体12.关于偏摩尔性质，下面说法中不正确的是B _______ 。
化工热力学(期末考试及答案)
化工热力学(答案在最后一页)一、单选题1.纯物质的第二virial系数B()(A)仅是T的区数(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区数2. 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的区数(C)偏摩尔性质是强度性质(D)强度性质无偏摩尔量3. Wilson方程是工程设计中应用最广泛的描述活度系数的方程。
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4.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5.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6.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，乏气干度蜡加(C)有所提高，乏气干度增加(D)热效率和干度都不变7.对同一朗肯循环装置，如果提高汽轮机进汽压力，但温度等其余条件不变，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)热效率和干虚都不变8.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9.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10.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。
北京化工大学化工热力学考试试卷A参考答案
北京化工大学2016——2017学年第一学期《化工热力学》期末考试试卷课程代码C H E33500T班级：姓名：学号：任课教师：分数：题号一二三四总分得分一、（28=16分）正误题（正确的画√，错误的画×，标在[ ]中）［√］剩余性质法计算热力学性质的方便之处在于利用了理想气体的性质。
［×］Virial方程中12B反映了不同分子间的相互作用力的大小，因此120B 的气体混合物，必定是理想气体混合物。
［√］在二元体系中，如果在某浓度范围内Henry定律适用于组分1，则在相同的浓度范围内，Lewis-Randall规则必然适用于组分2。
［×］某绝热的房间内有一个冰箱，通电后若打开冰箱门，则房间内温度将逐渐下降。
［×］溶液的超额性质数值越大，则溶液的非理想性越大。
［×］水蒸汽为加热介质时，只要传质推动力满足要求，应尽量采用较低压力。
［×］通过热力学一致性检验，可以判断汽液平衡数据是否正确。
［×］如果一个系统经历某过程后熵值没有变化，则该过程可逆且绝热。
二、（第1空2分，其它每空1分，共18分）填空题（1）某气体符合/()p RT V b =-的状态方程，从 1V 等温可逆膨胀至 2V ，则体系的 S ∆ 为21lnV bR V b--。
（2）写出下列偏摩尔量的关系式：,,(/)j iE i T p n nG RT n ≠⎡⎤∂=⎢⎥∂⎣⎦ln i γ，,,(/)j iR i T p n nG RT n ≠⎡⎤∂=⎢⎥∂⎣⎦ˆln i ϕ, ,,(/)j ii T p n nG RT n ≠⎡⎤∂=⎢⎥∂⎣⎦i μ。
（3）对于温度为T ，压力为P 以及组成为{x}的理想溶液，E V =__0__，E H =__0__，/E G RT =__0__，ln i γ=__0__，ˆi f =__i f __。
（4）Rankine 循环的四个过程是：等温加热（蒸发），绝热膨胀（做功），等压（冷凝）冷却，绝热压缩。
化工热力学试卷题库与答案
化工热力学试卷题库与答案-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1一． 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 s 3. 二元气体混合物的摩尔分数y 1=0.3，在一定的T ，P 下，8812.0ˆ,9381.0ˆ21==ϕϕ，则此时混合物的逸度系数为 。
（C ） A 0.9097 B 0.89827 C 0.8979 D 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(00(1)TxQ p T TE C dT 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. )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。
北京化工大学2014-2015学年《化工热力学》期末试卷
北京化工大学2014——2015学年第一学期《化工热力学（双语）》期末考试试卷课程代码C H E33500T班级：姓名：学号：任课教师：分数：题号一二三四五六总分得分一、（28=16分）正误题（正确的画○，错误的画×，标在[ ]中）［○］气体混合物的维里系数仅为温度和组成的函数。
［○］气体经节流阀膨胀后，温度可能降低或升高，这取决于其初态。
［×］理想气体的焓和熵都与体系压力无关。
［×］若绝热过程的熵增加，则其必然减少。
［○］理想溶液中组分的逸度正比于其摩尔分数。
［×］若某二元混合物形成共沸，则各组分的无限稀释活度系数必大于1。
［○］饱和液体经过可逆绝热膨胀达到更低压力，部分液体必然会汽化。
［×］二元VLE体系的泡点曲线对应着饱和蒸汽混合物的状态。
二、（64=24分）简答题（简明扼要，写在以下空白处）1.简述如何利用水蒸气表计算500℃和4MPa下过热蒸气的逸度系数。
[解] 根据逸度定义，等温下对纯组分有：dG=RTdlnf积分得：RTln(f/f*)=G-G*=H-H*-T(S-S*)其中上标*表示某参考状态，现取其为同一温度和足够低压（如P*=1kPa ）下的水蒸气，在水蒸气表中可查出上式中两个状态的焓和熵值，最后得到逸度系数：Φ=f/P=P*/P{e [H-H*-T(S-S*)]/RT]}2. 简述何为偏摩尔性质，其与混合性质有何关系？[解] 偏摩尔性质定义为：,,j ii ip T n nM M n RT≠⎡⎤∂⎛⎫=⎢⎥⎪∂⎝⎭⎣⎦ 混合性质定义为纯组分形成混合体系后性质的变化：mix i i iM M x M ∆=-∑ 根据偏摩尔性质的加和性得到二者关系为：()i i i iM x M M =-∑3. 简述如何用三次型状态方程计算混合气体在一定温度T ，压力P 和组成y下的摩尔体积（无须描述数值求解过程）。
[解] 一般混合流体都是将其视为虚拟的纯流体M ，再利用纯流体的状态方程计算，而该虚拟纯流体的参数需根据混合规则得到，对于三次型方程：()()()()a T RTp V b V b V b εσ=--++，其参数为a 和b ，虚拟纯流体的参数： M i i ij ija y y a =∑∑，(1ij ij a k =-M i i ib y b =∑，式中纯流体参数a ii 和b i 可通过临界性质得到：22()(,)c r c R T a T T p ψαω=，c cRTb p Ω= 得到上述参数a M 和b M 后即可通过数值求解得到给定T 、P 下的摩尔体积V 。
北京化工大学-化工原理期末试卷
北京化工大学2013——2014学年第二学期
《化工原理》期末考试试卷
一、填空题（40分）
1、表征“三传”的三个类似的理论定律是：表征动量传递的、表征热量传递的、
表征质量传递的。
三、在连续精馏塔中，分离某二元理想溶液，其平均相对挥发度为2，进料为气-液混合物，液相分率为0.5，进料中易挥发物的平均组成为x f=0.35，要求塔顶中易挥发的组成为0.93（以上均为摩尔分率），料液中易挥发组分塔顶回收率为96%，取回流比为最小回流比的1.242倍。
在饱和液体回流，间接加热情况，试计算：（20分）
（1）塔底产品组成
（2）写出精段方程
（3）写出提馏段方程
（4）假定各板气相单板效率为0.5，塔釜往上第一块板上升蒸汽的组成为多少？
解：
四、在某干燥器中干燥砂糖，处理量为100kg/h，要求湿基含量从40%减至5%。
干燥介质空气湿度为0.01kg/kg干气，从20℃经预热器加热至80℃后送至干燥器内。
空气在干燥器内为等焓变化过程，空气离开干燥器时温度为30℃，总压为101.3kPa。
（15分）
试求：
（1）水分气化量，kg/h；
（2）干燥产品量，kg/h；
（3）湿空气消耗量，kg/h；
（4）预热器加热量，kw。
解：。
化工热力学试卷题库与答案
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，8812.0ˆ,9381.0ˆ21==ϕϕ，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((1)TxQ p T TE C dT 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）ln ln i2. )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。
北京化工大学《化工热力学》期末试题
北京化⼯⼤学《化⼯热⼒学》期末试题北京化⼯⼤学2015——2016学年第⼀学期《化⼯热⼒学》期末考试试卷姓名：学号：任课教师：分数：⼀、（2?8=16分）正误题（正确的画○，错误的画×，标在[ ]中）［×］⼆元混合物若形成共沸，则各组分的⽆限稀释活度系数必⼤于1. ［×］对于理想溶液，混合过程的所有性质变化均为零.［×］当压⼒趋于零时，真实⽓体的剩余焓和剩余体积都趋于零.［○］⽓体的亨利系数越⼤则其溶解度越⼩.［○］卡诺热机的第⼆定律?效率为100%.［○］⾼压⽓体分别经等焓与等熵膨胀到同⼀压⼒，若⽆相变发⽣，则前者温度⼀定⾼于后者.［○］在蒸汽压缩制冷循环中，制冷剂在低温区蒸发并在⾼温区冷凝. ［×］在空⽓的T-S图上，两相区内等压线和等温线是重合的.⼆、（6?4=24分）简答题1.⽬前车⽤压缩天然⽓（Compressed natural gas, CNG）要求将其压缩⾄常温常压（298 K, 1 atm）下体积的1%后才能使⽤，说明如何计算储存CNG的容器耐受的最低压⼒。
假设CNG为纯甲烷，Tc=190.6 K, P c=4.6 MPa（说明计算过程，⽆需数值计算）.【答】298 K和1 atm 下的甲烷可视作理想⽓体，求出压缩前V0=RT0/P0；根据题意压缩后V1=V0/100，⽽CNG应在常温下使⽤，T1=T0；由于该状态压⼒较⾼，可选择三次型⽅程计算Z1，求出P1=Z1RT1/V1。
2.温度为T1的湿蒸⽓经过节流膨胀后变为过热蒸汽，其温度和压⼒分别为T2和P2, 请根据上述信息和⽔蒸⽓表说明如何确定该湿蒸汽的⼲度（即饱和蒸汽的质量分数）.【答】3.简述如何利⽤⽔蒸⽓表计算200°C和10 bar下过热⽔蒸汽的剩余焓H R.（说明基本原理、所⽤合理近似和计算过程，⽆需数值计算）【答】4.何谓Gibbs-Duhem⽅程，它有什么应⽤？【答】三、（25分）分析题下图为Rankin循环过程的在温熵图上的⽰意图，其中：1→2锅炉供热量为Q H，3→4乏汽冷凝放热量为Q C，2→3涡轮机产功为W s（3?为等熵膨胀的终点），4→1通过泵压缩冷凝⽔耗功为W p. 假设环境温度为T0，涡轮机和压缩机的等熵效率分别为ηE和ηC，燃烧炉（⾼温热源）供热的温度为T H，⽽冷凝器换热温度为T C. 对该循环，试：(1) 在压焓图上⽰意其过程；(2) 根据压焓图上的焓值计算其热效率，并与卡诺循环热效率⽐较；(3) 写出过程的平衡⽅程；(4) 分析四个设备各⾃有⽆损失，并简要说明其计算过程.【答】四、（10分）计算题⼆元⽓体混合物由摩尔分数为 10% 的氯仿 (1) 和90% 的丙酮 (2) 组成，温度和压⼒分别为333 K 和110 kPa. 已知第⼆维⾥系数为B 11 = -910, B 22 = -1330, 和B 12 =-2005 cm 3/mol. 试求：1V , 1V , and mix V . 【答】五、（25分）计算题⼆元体系正丙醇(1)和⽔(2) 在100°C 时的活度系数如下图所⽰. ⼆者均采⽤Lewis-Randall 规则定义的标准态. 正丙醇的摩尔分数x 1为0.2, 100°C 下的饱和蒸汽压为1.12 bar. 利⽤上述信息研究该体系的汽液平衡(VLE):(1) 在两条曲线上分别标注正活度系数正丙醇的活度系数γ1 ,和⽔的活度系数γ2. (2) 求汽相压⼒.(3) 求正丙醇在汽相的组成.(4) 估算正丙醇在⽔中的亨利系数k H,1. (5) 该体系是否会出现共沸? 给出理由. (提⽰:从图中读数，可利⽤Margules 模型.)【答】。
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北京化工大学2013——2014学年第一学期《化工热力学》期末考试试卷(参考答案附评分标准)班级： 姓名： 学号： 任课教师： 分数：一、（2⨯7=14分）正误题（正确的画○，错误的画×，标在[ ]中） ［ × ］方程dH=TdS+VdP 仅能用于可逆过程。
［ × ］对于理想溶液，混合过程的所有性质变化均为零。
［ ○ ］理想气体经绝热压缩后再冷却至初始温度，即使该过程不可逆，其取走的热量也等于压缩机所做的功（忽略流体动能与位能的变化）。
［ × ］混合物中组分的逸度系数值与其标准态的选取有关。
［ ○ ］理想气体的混合物是理想溶液，符合Lewis-Randall 规则。
［ ○ ］无论液态水的温度高于或低于环境温度，其值都大于零。
［ ○ ］化学反应平衡常数K 与压力无关。
[注] 用 √ 表示正确者暂不扣分二、（5⨯3=15分）简答题（简明扼要，写在以下空白处） 1. 在热力学中为何要引入混合规则？列出两种常见的混合规则。
【解】将混合物视为虚拟纯物质，就可以沿用纯物质的状态方程，而其虚拟参数与组成有关，需要通过混合规则实现。
（点出虚拟纯物质，语意通顺者给3分）常见的混合规则如：m i j ij ija y y a =∑∑，m i i ib y b =∑（每项给1分，可不限于上述形式，为组成和纯物质参数的函数即可。
答Kay 规则中方程亦可。
）2. 下图示意了纯组分体系沿等压线发生汽液相变时的V-T 图，试画出对应的G-T 示意图，注意斜率的正负与相对大小，并说明你的根据。
【解】图形正确并标出如下特征者给5分（特点1给1分，2-3各2分，未正确说明根据者扣1-2分；未标出特点4者不扣分，）： 1. 沸点处G 相等, （G l =G v ）2. G 对T 的斜率为负，（0pG S T ∂⎛⎫=-< ⎪∂⎝⎭）3. G 对T 的斜率气相较液相更陡, （在沸点处有：0v lv l H H S S T--=>） 4. G 曲线为凸, （220p pC G ST T T ⎛⎫∂∂⎛⎫=-=-< ⎪⎪∂∂⎝⎭⎝⎭）3. 绘制具有最低共沸压力的二元体系的汽液平衡T-x-y 相图。
注意标出汽相区和液相区，并说明该体系相对拉乌尔定律具有正偏差还是负偏差？【解】因体系具有最低共沸压力，体系压力低于对应理想溶液的压力，因此为负偏差。
（2分，未说明原因者暂不扣分）正确绘图给3分。
画成最低共沸温度或p-x-y 图（但图形正确）者扣2分。
未标注坐标、汽液区域、泡点/露点线者酌情扣不超过1分。
三、（20分）分析计算题如下图所示的海水淡化装置，整个系统由等熵效率为75%的压缩机提供动力；忽略热交换器的热损失，而每生产1kg 纯水，蒸发器热损失为1.7kJ .Tx 1,y 1T,y 1T,x 1livapTT bTT b现已知图示各状态点的数据如下：点状态盐, ％质量T℃Pbar流率mkg/sHkJ/kgSkJ/kg/K1 液体 3.45 25 1 2.0715 99.65 0.33422 液体 3.45 93.86 1 2.0715 376.6 1.16893 饱和液体 6.67 100.7 1 1.0715 388.1 1.20104 液体 6.67 38.4 1 1.0715 146.2 0.46185 蒸汽0 100.7 1 1 2677.6 7.36556 蒸汽0 159.2 1.6 1 2790.4 7.43197 饱和液体0 113.3 1.6 1 475.4 1.45508 液体0 38.4 1.6 1 160.9 0.55041) 在T-S图上示意5→6→7→8的过程线，并标出5、6、7和8各状态点在图中的位置.2) 写出整个系统的平衡方程，并判断那些设备存在损失？3）计算生产1kg纯水总的损失，以及整个过程的目的效率.（环境温度298.15K）【解】1) (10分) 状态5-8均为纯水，因此对应水的T-S图：6、7、8状态点各2分，5状态点3分（详后），6→7过程1分；示意图不要求数值比例，但各点温度和熵的相对大小和饱和关系要正确示出。
5→6为熵增加，因此S6>S5，标成等熵或熵减小者扣1分；7为饱和液体，明显偏离者不给分；8十分接近饱和液体，标在饱和液相处不扣分。
题中状态点5是对应盐水的饱和蒸汽，对纯水应过热0.7℃，因此该点不应落在饱和线上，正确示出状态5这一特点并说明理由者给3分，标在饱和线上或未作任何说明者给2分。
2) (6分) 取整个系统作为控制体积，据题意知压缩机有功输入，蒸发器有热损失，则其㶲平衡方程为：m1ε1 - m4ε4 - m8ε8 - (1-T0/T)|Q| + |W s| - mI int = 0（项目2分，正负号1分，部分错误扣1分。
未加绝对值者暂不扣分。
正确写出一般化平衡方程未针对本系统展开者给2分。
）只有等熵过程才没有㶲损失，显然该系统中三个设备都有㶲损失。
（3*1分）3) (4分) 对蒸发器，为便于分析，选则控制体积的界面，使得其为温度为T 0，即散热在环境温度下进行，T=T 0, 根据上述㶲平衡方程得： mI int = |W s | + (m 1ε1 - m 4ε4 - m 8ε8)根据㶲的定义ε = H-H 0-T 0(S-S 0) = H-T 0S - (H 0-T 0S 0) 一旦选定环境，(H 0-T 0S 0)为常数，结合质量平衡方程 m 1 - m 4 - m 8 = 0得：(m 1ε1 - m 4ε4 - m 8ε8) = m 1(H 1-T 0S 1) - m 4(H 4-T 0S 4) - m 8(H 8-T 0S 8) = 2.0715*0.00827-1.0715*8.5143-1*(-3.20176)= -5.904 kW （1分）该值为负说明海水淡化后㶲值升高，故实现该过程需要从外界输入功，其极小值即为理想功，即5.9 kW.以压缩机为控制体积可计算功：|W s | = m 6H 6 - m 5H 5 = 1*(2790.4-2677.6) = 112.8 kW （1分） 则mI int = 112.8 - 5.9 = 106.9 kW （1分）该过程目的为海水淡化，输入㶲为压缩机的功，因此目的㶲效率为T 5T 7 T 6T 8ηobj = 5.9/112.8 = 5.2% （1分）四、（15分）计算题选择适宜的普遍化关联式，计算二氧化碳在0 ℃，2.95 MPa 时的剩余焓. 【解】查附表B1得二氧化碳的临界参数： Tc = 304.2 K, Pc = 7.376 MPa, ω = 0.225 据题意计算出对比量：Tr = 273.15/304.2 = 0.8979 ≈ 0.9, Pr = 2.95/7.376 = 0.3999 ≈ 0.4 （2*2分） 根据图2/7-1判断适合用LK 关联式计算，查附表B3得： (H R )0/RTc = -0.597, (H R )1/RTc = -0.751, （2*3分）则： H R /RTc = -0.597+0.225*(-0.751) = -0.765 （3分）H R = -0.765*8.31415*304.2/1000 = -1.935 kJ/mol （2分）计算过程与数值结果（数值差异5%以内）全对，步骤过于简化者扣2分。
若数值结果不正确，按步骤给分，过程全对者扣2分。
若用普遍化维里方程和RK 计算，结果分别为-1.523和-1.460 kJ/mol ，得到正确数值者，暂不扣分，数值不正确者，酌情扣1-5分。
）五、（20分）计算题对摩尔比为1:1的正丁烷-乙烷二元体系，试用下列方法计算340 K 和1.7 MPa 下正丁烷的相平衡比（K 值）：1) 假设液相为理想溶液，汽相为理想气体.2) 假设液相和汽相均为理想溶液，纯组元逸度采用普遍化方法求解. 3) 使用De Priester 列线图.假如系统由摩尔比为1:1的正丁烷-甲烷组成，其K 值是否改变？对新系统用上述方法计算的K 值是否改变？请加以解释.（已知正丁烷在340 K 的饱和蒸汽压为0.7520 MPa ）【解】相平衡条件逸度相等有: i v i i i i Py x f ϕγˆ*=, 这里以纯液相为标准态，其逸度sat i sat i i P f ϕ≈*（忽略压力对纯液相逸度的影响，即Poynting 因子=1）则相平衡比P P x y K v i sati sat i i i i i ϕϕγˆ== (1)1) (3分)根据题意上式活度系数与逸度系数均为1，有7.1752.0=≈P P K sat i i =0.4423 2) (9分)根据题意：1=i γ, v iv iϕϕ=ˆ, 因此PP K v i sati sat i i ϕϕ= 查附表B1得正丁烷的临界参数： Tc = 425.2 K, Pc = 3.799 MPa, ω = 0.193 Tr = 340/425.2 = 0.7996, Pr = 1.7/3.799 = 0.4475,Pr sat = 0.7520/3.799 = 0.1979. (3*1分) 可采用普遍化维里方程计算上述两个汽相状态的逸度系数： B 只是温度的函数：B 0 = 0.083-0.422/Tr 1.6 = -0.5205 B 1 = 0.139-0.172/Tr 4.2 = -0.3010 B 0 + ωB 1 = -0.5786 对状态 (Tr,Pr)ln φv = Pr/Tr*(B 0+ωB 1) = 0.4475/0.7996*(-0.5786)=-0.3238 φv = 0.7234 (2分) 状态 (Tr,Pr sat )φsat = exp(0. 1979/0.7996*(-0.5786)) = 0.8666 (2分) 故 Ki = 0.8666/0.7234*0.4423 = 0.530 (2分)对状态(Tr,Pr sat )的饱和汽相也可采用LK 关联式计算逸度系数，查附表B3得： φ0 = 0.8730, φ1 = 0.9057, φsat = 0.8565但对状态(Tr,Pr)因为压力超过饱和蒸汽压，通过LK 关联或三次型方程无法计算φv （汽相的逸度系数），查附表B3得到的其实为φLφ0 = 0.5021, φ1 = 0.3269, φL =φ0(φ1)ω= 0.4047 Ki=0.8565/0.4047*0.4423 = 0.936 (不正确)用LK 关联计算者，没有考虑到上述汽相不存在情况者暂不扣分3) (4分) 直接查图7/3-2得：Ki = 0.51(4分)式(1)中i γ和v i ϕˆ均与混合物的种类和组成有关，因此若系统中乙烷换做甲烷，正丁烷的Ki 值会发生改变。