1、化工熱力學試題(B)卷(200320XX年度第二學期化學工程與工藝專業01級，2004.6)學號姓名成績.選擇題(每題1分)1 .超臨界流體是下列條件下存在的物質。A.高于Tc和高于PcB.高于Tc和低于PcC.低于Tc和高于PcD. Tc和Pc2 .對理想氣體有A. (?H/?P)t0C. (?H/?P)t=03 .混合氣體的第二維里系數A .僅為T的系數 B. T和P的函數 C . T和組成的函數 D . P和組成的函數4 .某氣體符合P=RT/(V-b)狀態方程，從V1等溫可逆膨脹至 V2,則體系的嫡變為 A. RTln(V 2-b)/(V 1-b)B. 0C. Rln(V 2-b)/(

2、V 1-b)D. RlnV 2/V 1.5 .對于蒸汽動力循環要提高熱效率，可采取一系列措施，以下說法不正確的是,A.同一 Rankine循環動力裝置，可提高蒸氣過熱溫度和蒸汽壓力B.同一 Rankine循環動力裝置，可提高乏氣壓力。C.對Rankine循環進行改進，采用再熱循環。D.對Rankine循環進行改進，采用回熱循環。6 .作為朗肯循環改進的回熱循環是從汽輪機(即蒸汽透平機)中抽出部分蒸汽去 ,A.鍋爐加熱鍋爐進水B .回熱加熱器加熱鍋爐進水C.冷凝器加熱冷凝水D.過熱器再加熱7 .某壓縮制冷裝置的制冷劑在原冷凝器的出口P,T,現T比原冷凝壓力下的飽和溫度低了5度，其它不變 則制冷循

3、環。A.冷量增加，壓縮功耗不變；B.冷量不變，壓縮功耗減少C.冷量減少，壓縮功耗減小；D.冷量增加，壓縮功耗增加8 .二元非理想極稀溶液，其溶質和溶劑分別遵守A. Henry 定律和 Lewis-Randll 規則.B. Lewis-Randll 規則和 Henry 定律.C.拉烏爾規則和 Lewis-Randll規則. D. Lewis-Randll規則和拉烏爾規則.9.1. Pitzer提出的由偏心因子 3計算第二維里系數的普遍化關系式是 ,式中B, B1可由Tr計算出。A. B=B 0B1 w B. B=B 0+B1 wC. BPc/RT=B 0+B1 coD. B=B%+B10 .對氣

4、體僦其偏心因子w,等于A. 1 B. 0 C. 2 D. 311 .混合物中組分i的逸度的完整定義式是。A. dG(_)i=RTdlnf(A)i,f)i/(Y i P)=1B. dG(_)i=RTdlnf(A)i,f)i/P=1C. dGi=RTdlnf( A)i,fi =1 ；D. dG(_)i=RTdlnf( A)i,f)i =112 .一封閉體系經過一變化，體系從25c恒溫水浴吸收熱量8000KJ,體系嫡增25KJ/K,則此過程A.可逆的B.不可逆的C.不可能的13 .苯(1)和環己烷(2)在303K, 0.1013Mpa 下形成 X 1=0.9溶液。此條件下 V1=89.96cm3/m

5、ol,V2=14 9.4cm3/mol, V( )1=89.99cm 3/mol, V()2=111.54cm3/mol,則過量體積 VE=cm3/mol。A. 0.24;B.0;C.七.24D.0.5514.按第二定律，無論什么過程體系的嫡變。A. 0C.=0D.不確定15.1. 想氣體從同一初態V1作等溫可逆膨脹或絕熱可逆膨脹到達相同的終態壓力，則等溫可逆膨脹后體積V 2與絕熱可逆膨脹后體積V 2相比。， ， . ， A. V2 = V 2B. V2V 2 C. V2 V 2D.不確定16 .節流效應T-P圖上轉化曲線是表示的軌跡。A.尸0B. j017 .下列偏摩爾性質與溶液性質關系式中

6、，正確的是 n mol溶液性質，nM=。A. niM(一 )iB. EM( - )iC. xiM(一 )iD. BM( - )i18 .對無熱溶液，下列各式能成立的是。A. SE=0, VE=0B. SE=0, AE=0 C. GE=0, AE=0 D. H E=0 , GE= -TSE19 .下列方程式中以正規溶液模型為基礎的是。A. NRTL 方程B. Wilson 方程C. Margules 方程D .Flory-Huggins 方程20.戊醇和水形成的二元氣液液相平衡狀態，其自由度 F=oA. 0B . 3 C. 2 D. 1二.填空題(每格1分)1 .純物質P-V圖臨界等溫線在臨界點

7、處的斜率 ,曲率為。2二元混合物烙表達式為H=X 1H1+X2H2+a X1X2,如選同溫同壓下符合Lewis-Randll規則的標準態就有 4H=.3等溫等壓下二元溶液組分的活度系數與組成之間關系，按Gibbs-Duhem方程X 1dln =。4 .單位質量穩流體系能量平衡方程是。5 .當T, P 一定時，非理想溶液混合性質變化 G=。6 .在表格空格處填入合理的性質和關系(每格0.5分)iMM = SXiiln fln ln ir三.簡答題(每題5分)1.偏摩爾性質2 .有效能3 .相平衡準則4 .剩余性質四.綜合題383k, 1.2MPa,1. (12分)氨冷凝器用冷卻水將氣態氨冷凝為液

8、氨，冷凝器進出口參數：氨進口: Hi=1897kJ/kg , Si=9.010KJ/ (kg.K)氨出 口： 305k, 1.2MPa, H2=565.2kJ/kg , S2=4.689KJ/ (kg.K)水進口： 293k, 0.1MPa, H3=84.10kJ/kg , S3=0.297KJ/ (kg.K)水出口： 303k, 0.1MPa, H4=125.81kJ/kg , S4=0.435KJ/ (kg.K)假設冷凝器與周圍環境無熱交換，環境溫度To=298K。試求：(1)冷凝1Kg汽氨耗用冷卻水量(4分)；(2)冷凝1Kg汽氨總損耗功(8分)。2. (12分).設一制冷能力(冷凍量)

9、為 41800 kJ/h帶節流閥的氨冷凍循環裝置，蒸發溫度-15.C,冷凝溫度25?c ,過冷度為5?C 。假設壓縮機絕熱不可逆運行，其等嫡效率為 80%。求(1)在T S圖上表示此循環過程；(3分)(2)每小時制冷劑的循環量(3分)(3)壓縮機功耗；(3分)(4)循環制冷系數。(3分)(已 知壓縮機進口處氨的次含為1644 kJ/kg ,如果 經可逆絕熱壓縮出口處氨的始為1866kJ/kg ,冷凝器出口過冷氨的烙是514.6 kJ/kg.),并說明過程特點：如3. （12分）在T-S圖上畫出下列各過程所經歷的途徑（注明起點和箭頭方向）A G=0（1）飽和液體節流膨脹；（3分）（2）飽和蒸汽可

10、逆絕熱膨脹；（3分）（3）從臨界點開始的等溫壓縮；（3分）（4）過熱蒸汽經冷卻冷凝為過冷液體（壓力變化可忽略）。（3分）4. （14分）乙醇（1苯（2）體系45C下達汽液平衡時， P=302mmHg, xi=0.616, 45C下蒸汽 壓Ps1=172mmHg , Ps2=222mmHg。氣相可視為理想氣體，此體系可用GE/RT=Cx1X2式關聯，C為常數，求（1） ln 丫和ln x表達式；（6分）（2） 45?C下此體系是否存在共沸物？如存在，試計算恒沸點組成和恒沸點處平衡蒸汽總壓。（8分）設 C=1.74 。化工熱力學試題（B卷）解答：（2004.6.）選擇題12345678910111

11、21314151617181920ACCCBBAACBACADBADDCD二.填空1.0 ,0 2. ?H = a X1X23. X2d In 2 , =04. ?H+1/2?u 2+g? Z=Q+Ws5. ?G=RT 匯)iln ( yxi)6.MiM = 2 X iln(f(A)i/Xi)In flnf= Kln(f(A)i/xi)In ()In In=匯加()In iyGE/ (RT)GE/RT=ZIn iT三、名詞解釋1、偏摩爾性質：在給定的T, P和組成下，向含有組分i的無限多的溶液中加入1摩爾的組分i所引起一系列熱力學性質的變化。2、有效能：體系從所處的狀態達到與環境相平衡的可逆過

12、程中，對外界作出的最大有用功稱為 該體系在該狀態下的有效能。3、相平衡準則：各相的溫度、壓力相同外，各相中各組分的分逸度(化學位)必須相等。4、剩余性質：氣體在真實狀況下的熱力學性質與在同一溫度、壓力下當氣體處于理想狀態下熱 力學性質之間的差額。四綜合題1.第一定律，Q=0, W=0, ?H=0, 1* ( 1897-565.22) =G 水(125.81-84.1 )G 水=31.93kg氨冷凝器作孤立體系，?Sl=G k?S 水+1*?S 氨=31.93 (0.435-0.297) + (4.689-9.010) =0.0853kJ/kg 氨冷凝水Wl=To?Sl=298*0.0853=25.41 kJ/kg 氨冷凝水2.1)如左圖3. (1)?H=0 (2) ?S=0 ?T=0 (4) ? P=04. (1) lnri=?(nG E/RT)/ ?n T,p,n2=cx22，同理 lnr2= cxi22=0.1475c2=0.3795clnri=ln(y iP/xiPis)=ln(y i*302/0.616*172)=ln(2.8503y i)=c x22=c*0.384 lnr2=ln(y2P/x2P2s)=ln(y2*302/0.384*222)=ln(3.5426y