化工热力学习题集(附答案)(8)

2019-04-13 23:38

三、判断题

1.普遍化三参数求取压缩因子z的方法有普维法和普压法两种,在Vr≥2时, 应采用普压

法。 ( ) 2.流体流经透平时,所做的可逆轴功ws?-pdV。 ( ) 3.体系熵增大的过程必为不可逆过程。 ( ) 4.当压力趋近于零时,剩余焓ΔH=0 ( ) 5.理想气体等温压缩过程的焓ΔH=0 ( ) 6.三参数普遍化方法中,第二维里系数B与偏心因子ω的关系是: B=B0+ωB1

7.以Lewis-Randall定则为基础,其标准态逸度fi0为溶液温度和压力下所对应的纯祖分i

的逸度fi。 ( ) 8.活度系数的数值取决于真实溶液的性质,与标准态的选择性无关。( ) 9.γi<1的体系的恒沸点为最低温度恒沸点。 ( ) 10.二元完全理想体系中i组份的汽液平衡比Ki=Pis/P。 ( )

?四、简答题

1 试证明单组分系统T-S图上等压线的斜率大于零。

2 指出真实溶液的超额焓VE与混合过程焓变化ΔV的关系并说明原因。

五、论证题

试按热力学观点分析如下活度系数方程的正确性(A、B仅是T、P的函数):

ln?1?Ax22?2(A-B)

2ln?2?Bx1?2(B-A)

六、计算分析题

1 某工厂采用氨压缩制冷,制冷能力Q0=200000 kJ·h,操作条件如右图,且已知:

H1=1661 kJ·kg, H2=1890 kJ·kg,

-1

-1

-1

H4=560 kJ·kg, H5=535 kJ·kg

求:(1)制冷剂循环量(kJ·h);

(2)压缩机消耗功率(kW); (3)该循环的制冷系数;

(4)冷凝器的热负荷。

2.计算500K,100KJ恒温热源具有的有效能与无效能分别为多少?T0=298K 。

ss

3.某二元体系50℃的液相组成为x1=30%(mol分率),P1=0.431KPa, P2=24.9KPa, 假设汽相是理想气体混合物,液相的活度系数分别为γ1=2.92,γ2=1.17,试计算该体系汽液平衡时的汽相组成和平衡压力。

57

4.某气体在300K, 1.013×10Pa下可视为理想气体,试求此气体在500K, 1.013×10Pa下的焓值。

5id

已知:(1)在300K, 1.013×10Pa时,H0=0

7’-1

(2) 在500K, 1.013×10Pa时,偏离焓ΔH=5000 KJ?Kmol

id-1

(3) Cp=100 KJ?Kmol?K

5. 某三元气体混合物的组成为x1=0.20,x2=0.35,x3=0.45,在6.0MPa和75℃时其组分逸度系数分别为0.7, 0.6, 0.9。

-1

-1-1

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: 题号 答案 题号 答案 1 C 11 B 2 A 12 D 3 B 13 C 4 A 14 A 5 A 15 E 6 A 16 B 7 B 17 A 8 A 18 A 9 B 19 B 10 C 20 B 二、填空题

1.0,???p???2p???V???0,?T??V2???0 T2.Z0, Z1, Z?Z0???Z1,

BpcRT?B0???B1 c3. dU?dQ?dW, dS?dQT

4. H=U+PV, A=U-TS, G=H-TS

5. dU=TdS?pdV,dH=TdS?Vdp,dA=?SdT?pdV,dG=?SdT?Vdp6.???S???S???V??????p???T??;???????V?? TV??p?T??T?p7. 0, 0, ?R??xi?lnxi, RT??xi?lnxi

ii8. xdln?9. 理想 10. H21?1 1?H1??x;HH222?2??x111.

偏摩尔性质(Mi) 溶液性质(M) 关系式(M??xM) iiHi ln(?fi) H H??xi?Hi ixiln f lnf??xi?ln(i?fixi) ?i ln?ln ?i ln ? ?i ln???xi?ln?iGERT GERT??xi?ln?i i?Mi

ΔM ?M??xi??Mi i三、是非题 题号 答案 1 × 2 × 3 √ 4 × 5 × 6 × 7 × 8 √ 9 × 10 × 四、计算题

1. (即dS表示成dT和dP的函数)

?dS??dS?dS??dT?dp ????dT?p?dp?T?dQ??dQ?Cp?dS??T?,等压条件下,?dS??T? ,所以,dQ?CdT???p????????T?dT?p?dT??dT?p?dT???p??p由Maxwell方程可知,???S???V?

???????T?p??p?T??S???S?dS??dT?dp?????T?p??p?T 因此,C??V??pdT???dpT??T?p2. V1= 28-20X1+10 X1

2

V2= 40 + 10 X1 2 V1?= 28cm3 /mol V2?= 50 cm3 /mol

E

V1 = 18 cm3 /mol V2 = 40 cm3 /mol, ΔV = 10X1 X2 V = 10X1 X2

3. 设加入W克水,最终体积Vcm3;原来有nW和nE摩尔的水和乙醇,则有

?10?nWVW?nEVE?14.61nW?58.01nE?W?'W??'?V??n?V?nV?n??W?W?W?17.11?nE56.58EE?18?18???? ?nW?184??n?4696?E?nW?18?W35?n?46?65E?解方程组得结果:V?13.46m3,W?3830kg 4.解:(a)ln??????nlnf???fd(1.96n?0.235n1)1?????1.96?0.235?1.725 ??x1?dn1????n1?T,P,n2

??e1.725x?1.12MPa, 同样得f??e1.96x?5.68MPa f1122x1?1,x2?0(b)lnf1?lnf?1.96?0.235?1.725,所以f1?e1.725

同样得 lnf2?1.96,所以f2?e1.96


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