合肥学院2011至2012学年第一学期
化工热力学 课程考试（A）卷
化工 系 09 级 化学工程与工艺 专业 学号 姓名
题号 得分 阅卷 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总 分
一、是非题(每题1分，共计10分)
得分 (1) 当压力趋于零时，M?T,P??Mig?T,P??0（M是摩尔性质）。 ( )
P装 RT1?RT?(2) 因为ln???0。 ( ) ?V??dP，当P?0时，??1，所以，V?PRT0?P??订 (3) 理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。 ( ) (4) 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，总热力学能为原两气体热力学能之和，总熵为原来两气体熵之和。( ) (5) 纯物质逸度的完整定义是，在等温条件下。 ( )
线 ??nV???V???(6) 偏摩尔体积的定义可表示为Vi?? ( ) ???n???x???i?T,P,?n??i?i?T,P,?x??i(7) 在一定温度T（但T 命题教师 高大明 共 6 页，第 1 页 二、填空题(每题1分，共计10分) 得分 (1) 体系由一状态到另一状态变化过程中以_________________方式进行时的功效应，称为此过 程的理想功。 (2) 单位质量稳定流动体系能量平衡方程是______________________________________。流体经 常通过喷嘴获得高速气体（超音速），该高速气体的速度为 ______________________。 22(3) 某二元混合物的中组分的偏摩尔焓可表示为 H1?a1?b1x2和H2?a2?b2x1，则b1 与 b2的 关系是______。 (4) 在一定T， p下，二元混合物的焓为 H?ax1?bx2?cx1x2，其中，a=15000，b=20000，c=-20000 单位均为J mol-1，则H1? ；H2? 。 (5) 剩余性质是指在相同的 和 条件下，实际气体与理想气体的热力学性质之差； 在相同的温度、压力和组成条件下真实溶液性质和理想溶液性质之差为 定义。 (6) 在真实气体混合物p→0时，组分i的逸度系数?i等于 。 ?三、选择题(每题2分，共计10分) 得分 (1) 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 (2) 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，乏气干度增加 C. 有所提高，乏气干度增加 D. 热效率和干度都不变 (3) 体系从同一初态到同一终态，经历二个不同过程，一为可逆过程，一为不可逆过程，此二过程环境熵变存在 （ ）。 共 6 页，第 2 页 A．（ΔS环）可逆 < （ΔS环）不可逆 B. （ΔS环）可逆 > （ΔS环）不可逆 C．（ΔS环）可逆 = （ΔS环）不可逆 D．（ΔS环）可逆 = 0 (4) 汽液平衡关系Pyi?Pis?ixi的适用的条件 （ ） 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 (5) ???P???T???S???V??????等于 T??P?S??T? PA. ???S?? B. ???V???P????V???P?T??T?? C. V??T?? D. ??? S??T?V四、简答题(每题10分，共计30分) 装(1) 简述节流阀装置的能量分析 订 线 (2) 简述喷嘴与扩压管稳流体系的装置的能量分析 （ ） 得分 共 6 页，第 3 页 （3）有人提出用下列方程组来表示恒温、恒压下简单二元体系的偏摩尔体积 2，式中：V1 和V2 是纯组分的摩尔V1?V1?a?(b?a)x1?bx12,V2?V2?a?(b?a)x2?bx2体积，a 、b 只是 T、p 的函数。试从热力学的角度分析这些方程是否合理？ 五、证明题 (每题5分，共计10分) 1??V?11RV3??1. ???（已知：????；vdw EOS：?V??T?pV??T?V?a?3??(?2a)(V?b)?p?V???2????VV??p????RTap??2） V?bV 共 6 页，第 4 页 2. dS?Cp,mTdT?(?V)pdp ?T 六、计算题（题10分, 共30 分） 1. 一个体积为0.283 m3的封闭槽罐，内含乙烷气体，温度290 K，压力2.48×103 kPa，试问将乙烷加热到478 K时，用R-K方程求压力是多少？TC=305.4K，pC=4.884MPa， 装 VC=1.48×10-4 m3/mol，ω=0.098。（R-K方程：p?RTa?0.5，其中：V?bTV(V?b)订 R2Tc2.5RTc2?(126.2)2.58.314?126.2(8.314)， ?0.08664a?0.42748?0.24748?b?0.08664??1.5586?2.68?10?56p3.394?10pc3.394?10c 线 共 6 页，第 5 页 22．某二元混合物的逸度可以表达为 lnf?A?Bx1?Cx1，其中A，B，C为T，P之函数，试确定 GE,ln?1,ln?2。 若两组分均以理想溶液为参考态，求RT 3．设已知乙醇（1）-甲苯（2）二元体系在某一气液平衡状态下的实测数据为 t = 45℃，p = 24.4 sat，kPa，x1=0.300，y1=0.634，并已知组分1和组分2在45℃下的饱和蒸汽压为p1?23.06kPasatp2?10.05kPa。试采用低压下气液平衡所常用的假设，求 （1）液相活度系数?1和?2；（2）液相的GE/RT；（3）液相的△G/RT；（4）与理想溶液想比，该溶液具有正偏差还是负偏差？ 共 6 页，第 6 页