化工热力学试卷答案

广东工业大学研究生课程考试试卷封面

学院： 轻工化工学院 题号 分数 1 2 3 4 5 6 7 8 合计 平时成绩 总评成绩

开课单位：轻工化工学院

专业： 化学工程与技术 姓名： 雷琳 学号： 2111206031

考试科目: 化工热力学与动力学 学生类别： 硕士

考试时间: 第 13 周星期 五

( 2013年5月24日 )

开课学期： 2013年 春 季

任课教师：潘湛昌

说明：1.以上左栏学生填写,右栏老师填写;

2.学位课考试的答题均写在答题纸上,考查课若无课堂考试可不用答题纸，但仍应填写此页封面;

3.平时成绩根据任课教师所写的课程教学大纲规定评定；

4.任课教师评完分后从网上录入成绩，再打印成绩单一式两份连同试卷、答题纸交教务员保管（保管四年）。

题号

答卷

得

分

1、一个0.057m3气瓶中贮有的1MPa和294K的高压气体通过一半开的阀门放

入一个压力恒定为0.115MPa的气柜中，当气瓶中的压力降至0.5MPa时，计算下

列两种条件下从气瓶中流入气柜中的气体量。(假设气体为理想气体)

(a)气体流得足够慢以至于可视为恒温过程；

(b)气体流动很快以至于可忽视热量损失（假设过程可逆，绝热指数

4.1

=

γ）。

解：（a）等温过程

66

.

11

294

314

.8

57000

5.0

294

314

.8

57000

1

1

1

2

1

1

1=

⨯

⨯

-

⨯

⨯

=

-

=

RT

V

P

RT

V

P

n

∆mol

(b)绝热可逆过程，终态的温度要发生变化

18

.

241

1

5.0

2944.1

1

4.1

1

1

2

1

2

=

⎪

⎭

⎫

⎝

⎛

⨯

=

⎪⎪

⎭

⎫

⎝

⎛

=

-

-

r

P

P

T

T

γ

K

11

.9

18

.

241

314

.8

57000

5.0

294

314

.8

57000

1

2

1

2

1

1

1=

⨯

⨯

-

⨯

⨯

=

-

=

RT

V

P

RT

V

P

n

∆mol

2、用Antoine方程计算正丁烷在50℃时蒸汽压；用PR方计算正丁烷在50℃

时饱和汽、液相摩尔体积（用软件计算）；再用修正的Rackett方程计算正丁烷

在50℃时饱和液相摩尔体积。（液相摩尔体积的实验值是106.94cm3 mol-1）。

解：查附录得Antoine常数：A=6.8146,B=2151.63,C=-36.24

临界参数T c=425.4K,P c=3.797MPa,ω=0.193

修正的Rackett方程常数：α=0.2726,β=0.0003

⇒

+

-

-

=

T

P S

24

.

36

63

.

2151

8146

.6

ln MPa

P S504

.0

=

由软件计算知1

3

0193

.

103-

=mol

cm

V sl，1

3

469

.

4757-

=mol

cm

V sv

利用Rackett方程()

[]7/2)

1(

1

1

)

/

(r T

r

C

C

sl T

P

RT

V-

+

-

+

=β

α

1

3

01

.

107-

=mol

cm

V sl

3

6

33

(,)3

0.2428.314405.6

/

11.2810

28.2829.14

100% 2.95%

29.14

29.14/,28.60/.

28.28(/)

0.0643

R

r r

R

C r

C

C

SL L

T T

SL R

C r

Z RT

V g cm

p

V cm mol V cm mol

V V Z cm mol

φ

δ

⨯⨯

==

⨯

-

=⨯=-

==

=⨯=

-