化工热力学考试题目4
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化工热力学考试题目4
二.填充题(每空1分,共13分):
1.纯物质 T—S 图的拱形曲线下部为_______________ 区。
2.一定状态下体系的有效能是指体系由该状态达到与____________成完全平衡状态时,此过程的理想功。
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 __________。
4.溶液中组分i的活度系数的定义是γi =________________________。
5.单位质量稳定流动体系能量平衡方程_______________________________, 对流体通过换热器的过程,能量平衡方程可简化为 ______________________,对流体通过泵、压缩机等设备的过程,能量平衡方程可简化为_______________________。
6.在下表空格处填入相应的偏摩尔性质或溶液性质
三.名词解释题(每题4分,共20分):
1.偏心因子
2.相平衡准则
3.超额性质
4.偏离函数
5. 理想溶液
四.计算题
1、(12 分)化工生产中需0.1MPa,80℃热水用于设备保温,此热水由0.2MPa,175℃水蒸汽通入0.1MPa,20℃冷水在热水槽中混合得到。请计算:
(1)制备1吨热水需用多少冷水和水蒸汽?(4分)
(2)此混合过程理想功和损失功各是多少(按1吨热水计)?(4分)
(3)如果用0.1MPa,95℃热水代替水蒸气制备0.1MPa,80℃热水,那么损失功又是多少(按1吨热水计)?(2分)
(4) 比较(2)和(3)的结果,哪一个损失功小?为什么?(2分)
设混合过程热损失可忽略,环境温度是20℃。有关数据列于下:
热水(80℃)热水(95℃)冷水(20℃)水蒸气(175℃)
H (kJ/kg) 334.91 397.96 83.96 2819.7
S (kJ/(kg K)) 1.0753 1.2500 0.2966 7.3931
2、 (12分) 有一氨压缩制冷循环装置其制冷能力为100000kJ/h,氨蒸发温度是243 K, 蒸发器出口的氨饱和
蒸汽经可逆绝热压缩、冷凝到303K,过冷到298K,再经节流伐等焓膨胀后回蒸发器。问:(1)如果压缩机进、出口处氨的焓分别是1644kJ/kg和1966kJ/kg,冷凝器出口过
冷氨的焓是540kJ/kg,试求压缩机的理论功率和装置的制冷系数。(5分)
(2)如果将氨的蒸发温度调整到253K,压缩过程仍为可逆绝热压缩,其余条件不
变,试问压缩机的理论功率有何变化,为什么?此时压缩机进、出口处氨的焓分别是1658kJ/kg 和1912kJ/kg。(3分)
(3)在T--S图上标出(1)、(2)二循环过程。(4分)
参考答案