化工热力学试题Word文件下载.docx
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五
六
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九
十
成绩
得分
一、判断题：
试判断对错，并写出原因或相应的公式（5分×
4＝20分）
1．熵增原理的表达式为：
△S≥0（）
2.凡体系的温度升高时，就一定吸热;
而温度不变时，则体系既不吸热也不放热。
（
3．无论以Henry定律为基准，还是以Lewis-Randall规则为基准定义活度，活度和逸度的值不变。
（）
4.烃类物系汽液平衡计算可以使用K值法。
（）
二、简答题（4×
10分＝40分）
1．写出稳定流动系统热力学第一定律的一般形式，并对流体流经泵和流经换热器的系统进行适当的简化。
2．写出水在一定温度下的饱和蒸气压的获得方法。
3.
状态函数的特点是什么？
4.简述估算沸点下蒸发焓的方法
三、计算题（共3题，共40分，其中第一题15分，第二题15分，第三题10分）
1．
（1）已知某饱和液体在273K时，Hm=0,Sm=0，饱和蒸气压为1.27×
105Pa，若求478K，68.9×
105Pa时该物质蒸汽的Hm和Sm，请设计出计算路径，并画出图。
（2）请写出各步骤的焓和熵的计算公式。
已知：
该物质的饱和蒸气压方程为：
，状态方程为:
，理想气体热容为：
，式中各物理量均为国际单位制标准单位，A、B、C、D、E为常数。
2．某二元溶液，Lewis-Randall规则标准态的超额Gibbs自由能可由下式给出：
式中：
β为常数，两纯组元逸度分别为，单位为Pa，,T：
K,求：
（1）以Lewis-Randall规则为标准态的活度系数的表达式。
（2）以Henry定律为标准态的活度系数的表达式。
3．写出已知压力（p）和液相组成（x1,x2,…,xn），求泡点温度（T）及与之相平衡的汽相组成（y1，y2，…，yn）的计算过程（可以写计算框图，也可以叙述计算程）。
一、简答题（共5题，共40分，每题10分）
1．写出封闭系统和稳定流动系统的热力学第一定律。
2．写出中低压下汽液相平衡的关系式。
（其中：
液相用活度系数表示，以Lewis-Randall规则为基准；
汽相用逸度系数表示）。
3.写出混合物中i组元逸度和逸度系数的定义式。
4.请写出剩余性质及超额性质的定义及定义式。
二、推导题（共2题，共20分）
1.请推导出汽液相平衡的关系式。
液相用活度系数表示，以Lewis-Randell规则为基准；
汽相用逸度系数表示。
）
2.从上式出发，进行适当的假设和简化，推导出拉乌尔定律。
三、计算题（共4题，共40分，其中第一题15分，第二题15分，第三题10分）
1.求某气体在473K，30×
105Pa时，Hm=?
pVm=RT+10-5p，其中：
p单位Pa，Vm单位m3·
mol-1，
Cpid=7.0+1.0×
10-3T（J·
mol-1·
K-1。
设：
该饱和液体在273K时，Hm=0（J·
mol-1。
其中安托尼常数A=20.7，B=2219.2，C=-31.13。
（安托尼方程中压力p：
Pa，T：
K，压力用自然对数表示）（设Δz=1）
1.
2.二元溶液中组元1的逸度为，求：
（1
纯组元1的逸度
（2）组元1在溶液中的Henry常数k1
（2
用x1表示的表达式（基于Lewis-Randell规则）
（3
用x1表示的表达式（基于Henry定律）
二元溶液中组元1的逸度，求：
（1纯组元1的逸度
（2组元1在溶液中的Henry常数k1
（3用x1表示的表达式（基于Lewis-Randell规则）
（4用x1表示的表达式（基于Henry定律）
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：
其中，V1和V2是纯组分的摩尔体积，a、b只是T、p的函数，试从热力学角度分析这些方程是否合理？
1.理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。
2．纯物质由蒸汽变成固体，必须经过液相。
3．理想气体混合物就是一种理想溶液。
4．温度和压力相同的两种纯物质混合成理想溶液，则混合过程的温度、压力、焓、热力学能、吉氏函数的值不变。
二、简答题（共4题，共40分，每题10分）
1.为什么K值法可以用于烃类混合物的汽液平衡计算？
2．试定性讨论纯液体在等压平衍汽化过程中，M（＝V、S、G、Cp随T的变化（可
定性作出M—T。
图上的等压线来说明。
3.汽相和液相均用逸度系数计算的困难是什么？
4．简述对应状态原理。
1．某蒸汽压缩制冷装置，采用氨作制冷剂，制冷能力为105kJ/h，蒸发温度为－15℃，冷凝温度为30℃，设压缩机作可逆绝热压缩，试求：
（1）压缩单位制冷剂所消耗的功。
（2）制冷剂每小时的循环量。
（3）该制冷装置所提供的单位制冷量。
（4）循环的制冷系数。
2．低压下丙酮
（1）—乙腈
（2）二元体系的汽液平衡中，汽液两相假定均可视为理想体系，查得丙酮、乙腈的饱和蒸气压方程如下：
的单位为KPa，T的单位为K。
试求：
（1）
当p为85KPa，t为55C，该体系的汽液平衡组成y1,x1
（2）
溶液中总组成为z1=0.8，当p为85KPa,t为55C，该体系的液相分率以及汽液相组成y1，x1
（3）
当t为55C，汽相组成y1=0.5时相平衡压力与液相组成x1
（4）
当t为55C，液相组成x1=0.35时的相平衡压力与汽相组成y1
3.写出已知汽相组成（y1,y2,….,yn）及温度T，求露点压力p及与之相平
衡的液相组成（x1,x2,….xn）的计算过程。
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