西南科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院（2017）/（2018）學(xué)年第2學(xué)期試題單〈A卷〉課程名稱:化工熱力學(xué)專業(yè)班級(jí):命題教師：蔣琪英學(xué)生姓名:號(hào):課程名稱:化工熱力學(xué)專業(yè)班級(jí):命題教師：蔣琪英學(xué)生姓名:號(hào):成績(jī):考試時(shí)間:單選題（每題2單選題（每題2分，共15題，共30分,只有一個(gè)符合題意的答案。多選、錯(cuò)選、不選均不得分卜列各小題備選答案中,）1.對(duì)于化工熱力學(xué)的核心問題，以下表達(dá)最正確的是（）A.熱力學(xué)性質(zhì)的計(jì)算、物性參數(shù)的測(cè)量B.能量的合理利用、過程方向性和限度C.用能過程的經(jīng)濟(jì)性D.相平衡或過程的方向與限度2.純物質(zhì)2.純物質(zhì)p—V圖臨界等問線上臨界點(diǎn)的特性是A.B(3cA.C.2("0,(3人"tcC.2("0,(3人"tc20,T「c03.T溫度下的過熱蒸汽的壓力p()。A.>pA.>pS(T)C.=pS(T)B.<pS(T)D.不能判斷4.（相小匕（而小乂湎加）。等于（）。A.C.5.OB.D.根據(jù)偏摩爾性質(zhì)的定義和特征，下列選項(xiàng)正確的是（）A.A.InI'

ln(0),ln

YifYiln(一)YiB.Inln(?)lnyln(f)C.lnnYilnj)YiYYiln(?)ii0D.ln?iT-)Yiln(J),lnYiD.ln6,關(guān)于理想溶液的物理特征說法中，不正確的是（）。A.混合時(shí)沒有嫡變，即AS=0B,分子結(jié)構(gòu)相似，大小一樣，分子間的作用力相同C.混合時(shí)沒有熱效應(yīng)D.混合時(shí)沒有體積效應(yīng)7.關(guān)于Henry定律，正確的是（）。A,適合于理想溶液的溶質(zhì)和溶劑B.僅適合于溶質(zhì)C,適合于稀溶液的溶質(zhì)組分D.階段適合于稀溶液的溶劑8,某封閉系統(tǒng)經(jīng)歷一不可逆過程，系統(tǒng)所做功和排出的熱量分別為100kJ和45kJ,問系統(tǒng)的嫡（）。A.等于零B.大于零C.小于零D.不能確定9,過熱蒸汽通過絕熱可逆膨脹，對(duì)外做功為WS,過程的理想功是Wid,則（）。A.Ws大于WidB.Ws小于WidC.Ws等于WidD.不能確定10,單元操作的經(jīng)濟(jì)性分析中，功耗費(fèi)用和下列（）有關(guān)。A.損耗功B.理想功C.環(huán)境溫度D.有效能.關(guān)于節(jié)流膨脹與做外功的絕熱膨脹的說法，其中錯(cuò)誤的是（）。A.在相同的條件下，絕熱膨脹比節(jié)流膨脹產(chǎn)生的溫度降大，且制冷量也大；B.絕熱作功膨脹和節(jié)流膨脹適用于任何氣體C.絕熱作功的膨脹主要用于大、中型設(shè)備，特別是用于深冷循環(huán)中D.節(jié)流膨脹在任何制冷循環(huán)中都使用。.工作在-20C和30c之間的制冷機(jī)的最大制冷系數(shù)和工作在相同條件下的熱泵的最大制冷系數(shù)分別為（）。A.5.06,6.06B.6.06,5.06C.6.06,6.06D.5.06,5.06,“3兩相達(dá)到平衡，系統(tǒng)的熱力學(xué)性質(zhì)表達(dá)錯(cuò)誤的是（）。A.壓力相等B,逸度相等C,溫度相等D.吉布斯自由能G相等.有關(guān)平衡及平衡移動(dòng)的說法錯(cuò)誤的是（）。?H0>0,Tf,KT?H0<0,TT,KJC.改變反應(yīng)物的濃度，平衡常數(shù)也隨之會(huì)改變D.T一定時(shí)，對(duì)有氣體參與的反應(yīng)，增加壓力，平衡向減小此改變的方向移動(dòng)，但平衡常數(shù)不變。.關(guān)于相平衡，錯(cuò)誤的有（）。A.各相中某組分i的化學(xué)位相等B.各相中某組分i逸度相等C.等溫時(shí)可用Gibbs-Duhem方程來檢驗(yàn)平衡時(shí)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的熱力學(xué)一致性D.熱力學(xué)一致性是檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的充分條件。二、填空題2（每題3分，共10題，共30分）.偏心因子的定義（），其含義（）。.純物質(zhì)的臨界等溫線在臨界點(diǎn)的斜率和曲率均為零，數(shù)學(xué)上可以表示為（）和（）。.狀態(tài)方程p（V-b）=RT的剩余烙和剩余嫡分別（）和（）。.乙皮時(shí)在描述p-V-T關(guān)系時(shí)采用（），Vr<2時(shí)采用（）描述p-V-T關(guān)系。.液態(tài)溶液逸度的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)有兩種，分別是（）和（）。.二元混合物的次含的表達(dá)式為H=H1x1+H2X2+ax1X2,則H1=（）,H2=（）。（由偏摩爾性質(zhì)的定義求得）.敞開體系中引起嫡改變的原因有兩個(gè)：一是和環(huán)境進(jìn)行（）；二是過程為（）。.合理用能原則有（）和（）.Rankine循環(huán)的四個(gè)過程：等壓加熱蒸發(fā)、絕熱膨脹做功過程、（）和（）。.熱泵的作用是將（）提高到能夠被（），達(dá)到重新用于工業(yè)生產(chǎn)或人工取暖的目的。三、判斷分析題（每題1分，共20題，共20分）.由于分子間相互作用力的存在，實(shí)際氣體的摩爾體積一定小于同溫同壓下的理想氣體的摩爾體積，所以，理想氣體的壓縮因子Z=1,實(shí)際氣體的壓縮因子Z<1。.氣體混合物的Virial系數(shù)，如B、C,…是溫度和組成的函數(shù)。.純物質(zhì)的三相點(diǎn)隨所處的壓力或溫度的不同而改變。.用一個(gè)相當(dāng)精確的狀態(tài)方程，就可計(jì)算所有的均相熱力學(xué)性質(zhì)隨著狀態(tài)的變化。.系統(tǒng)經(jīng)歷一絕熱可逆過程，其嫡沒有變化。.在同一溫度下，純物質(zhì)的上&和液體與飽和蒸汽Gibbs函數(shù)相等。.當(dāng)壓力趨于零時(shí)，M（T,p）—Mig（T,p）=0（M是摩爾容量性質(zhì)）。.對(duì)理想溶液的某一容量性質(zhì)M,有Mi=Mio.在常溫、常壓下，將10cm3的液體水與20cm3的液體甲醇混合后，其總體積為30cm3。.系統(tǒng)混合過程的性質(zhì)變化與該系統(tǒng)相應(yīng)的超額性質(zhì)是相同的。.流體在管道流動(dòng)時(shí)，當(dāng)流經(jīng)閥門、孔板等設(shè)備，由于局部阻力，使流體壓力顯著降低的過程。.穩(wěn)定流動(dòng)過程的能量積累為零，嫡的積累為零。.Carnot循環(huán)的制冷系數(shù)與所用工質(zhì)性質(zhì)無關(guān)，僅取決于高溫和低溫?zé)嵩吹臏囟取?任一實(shí)際過程進(jìn)行后，總有效能總是減小的。.為了提高Rankine循環(huán)熱效率，可采取無限提高進(jìn)入透平機(jī)蒸汽的壓力和溫度。.為了提高Rankine循環(huán)熱效率，可采取無限降低氣輪機(jī)的泛氣溫度。.一定壓力下，純物質(zhì)的泡點(diǎn)溫度和露點(diǎn)溫度是相同的，且等于沸點(diǎn)。.Virial方程Z=1+（Bp/RT）結(jié)合一定的混合規(guī)則后，也能作為EOS法計(jì)算氣液平衡的模型。.化學(xué)平衡常數(shù)在低壓下可以視為一個(gè)僅與溫度有關(guān)的闡述；而在高壓下，T和p應(yīng)該對(duì)化學(xué)平衡常數(shù)均有影響。.化學(xué)反應(yīng)的？G2是該反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)。四、計(jì)算題（每題5分，共1題，共5分）.某二元混合物，其逸度系數(shù)表達(dá)式為lnf=A+Bx2-Cx2,式中A,B,C均為T,p的函數(shù)，試確定Ge/rt,lnln?的相應(yīng)關(guān)系式（二組分均以Lewis-Randall規(guī)則為標(biāo)準(zhǔn)逸度）。（提示：GE/RT=x1lnY+x2ln?）五、計(jì)算題1（每題7分，共1題，共7分）.逆卡t若（Carnot）循環(huán)供應(yīng)35kJs-1的制冷量，冷凝器的溫度為30C,而制冷溫度為-20C,計(jì)算此制冷循環(huán)所消耗的功率以及循環(huán)的制冷系數(shù)。六、計(jì)算題2（每題8分，共1題，共8分）48.如圖所示，有人設(shè)計(jì)一種程序，使得每kg溫度為373.15K的飽和水蒸氣經(jīng)過一系列的復(fù)雜步驟后，能連續(xù)的向463.15K的高溫儲(chǔ)熱器輸送1900kJ的熱量，蒸汽最后在1.013X105Pa、273.15K時(shí)冷凝為水離開裝置。假設(shè)可以無限制取得273.15K的冷凝水，試從熱力學(xué)觀點(diǎn)分析，該過程是否可能？已知：373.15K時(shí)的水蒸氣Hi=2676.1kJkg-1,Si=7.3549kJkg-1K-1;1.013X105Pa、273.15K的冷凝水：H2=0,S2=00（12分）Cfi')*315KCfi')*315K西南科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院(2017)/(2018)學(xué)年第2—學(xué)期試題單〈A卷〉課程名稱：化工熱力學(xué)專業(yè)班級(jí):命題教師：蔣琪英學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)：成績(jī)：考試時(shí)間：月日一、單選題1-5DABBC6-10ACDCA11-15BADCD填空題216.17.M.?igpsTr-0,7t，」igps（簡(jiǎn)單流體）?igps（研究流體）］Tr.0.716.17.H—H*=bp；S—S*=—Rlnp/p0普遍化維里方程；普遍化壓縮因子法過程的不可逆而引起的嫡增加造成的；過程的熱損失所造成的Hi二Hi+儀22;H2二Hi+飆2.熱交換；非可逆過程.按質(zhì)用能，按需用能.等壓冷卻過程、絕熱壓縮過程.低品位的能量；利用的較高溫度三、判斷分析題(此題無答案，學(xué)員可自由發(fā)揮，不可空題).由于分子間相互作用力的存在，實(shí)際氣體的摩爾體積一定小于同溫同壓下的理想氣體的摩爾體積，所以，理想氣體的壓縮因子Z=1,實(shí)際氣體的壓縮因子Z<1。.氣體混合物的Virial系數(shù)，如B、C,…是溫度和組成的函數(shù)。.純物質(zhì)的三相點(diǎn)隨所處的壓力或溫度的不同而改變。.用一個(gè)相當(dāng)精確的狀態(tài)方程，就可計(jì)算所有的均相熱力學(xué)性質(zhì)隨著狀態(tài)的變化。.系統(tǒng)經(jīng)歷一絕熱可逆過程，其嫡沒有變化。.在同一溫度下，純物質(zhì)的上&和液體與飽和蒸汽Gibbs函數(shù)相等。.當(dāng)壓力趨于零時(shí)，M(T,p)—Mig(T,p)=0(M是摩爾容量性質(zhì))。.對(duì)理想溶液的某一容量性質(zhì)M,有Mi=Mio.在常溫、常壓下，將10cm3的液體水與20cm3的液體甲醇混合后，其總體積為30cm3。.系統(tǒng)混合過程的性質(zhì)變化與該系統(tǒng)相應(yīng)的超額性質(zhì)是相同的。.流體在管道流動(dòng)時(shí)，當(dāng)流經(jīng)閥門、孔板等設(shè)備，由于局部阻力，使流體壓力顯著降低的過程。

.穩(wěn)定流動(dòng)過程的能量積累為零，嫡的積累為零。.Carnot循環(huán)的制冷系數(shù)與所用工質(zhì)性質(zhì)無關(guān)，僅取決于高溫和低溫?zé)嵩吹臏囟取?任一實(shí)際過程進(jìn)行后，總有效能總是減小的。.為了提高Rankine循環(huán)熱效率，可采取無限提高進(jìn)入透平機(jī)蒸汽的壓力和溫度。.為了提高Rankine循環(huán)熱效率，可采取無限降低氣輪機(jī)的泛氣溫度。.一定壓力下，純物質(zhì)的泡點(diǎn)溫度和露點(diǎn)溫度是相同的，且等于沸點(diǎn)。.Virial方程Z=1+(Bp/RT)結(jié)合一定的混合規(guī)則后，也能作為EOS法計(jì)算氣液平衡的模型。.化學(xué)平衡常數(shù)在低壓下可以視為一個(gè)僅與溫度有關(guān)的闡述；而在高壓下，T和p應(yīng)該對(duì)化學(xué)平衡常數(shù)均有影響。.化學(xué)反應(yīng)的？G2是該反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)。四、計(jì)算題.解：由題意，存在nlnf=nA+nBx2-nCx2,即nlnf=nA+Bn2-nCn22/n,則根據(jù)偏摩爾性質(zhì)定義有：lng[3!]-aCx；f2(nlnf)2ln—[b-ABC(2X2x2)x2n2取Lewis-Randall規(guī)則為標(biāo)準(zhǔn)逸度，則f1取Lewis-Randall規(guī)則為標(biāo)準(zhǔn)逸度，則f1cBAe而1nlln(-)Cx2;ln2ln(2—)Cx2f1x1f2X2所以GE/RT=xiln節(jié)+x21n*=CxiX2五、計(jì)算題147.解：逆向Carnot循環(huán)的制冷系數(shù):qo47.解：逆向Carnot循環(huán)的制冷系數(shù):qoWsTlThTlTlThTl2533032535.06單位制冷劑耗功量：設(shè)制冷劑循環(huán)量為mkgs-1,單位制冷劑提供的冷量為qoiQomq035kJsq。Cq。Cmq。QoWsmWsmWsQ035iPrmWs—0——6.92kJs6.92kWc5.06代入已知得：2（363T3）3（T3283）解得：T3315.5K3六、計(jì)算題248.解：若判斷裝置設(shè)計(jì)是合理的，則總的結(jié)果必須遵守?zé)崃W(xué)第一定律和第二定律。（1分）蒸汽通過裝置后在0.1013KPa、273K時(shí)冷凝，因冷凝溫度已達(dá)環(huán)境中可能的最低溫度（冷卻水的溫度），所以蒸汽得到了最大限度的利用。但這是蒸汽也不可能將全部熱量都輸向高溫?zé)嵩?，總有部分熱量Q低傳遞給冷卻水，則熱量就可由低向高傳輸而不發(fā)生任何變化了。由題知，蒸汽通過裝置能連續(xù)地向高溫傳熱Q1,飽和蒸汽經(jīng)過裝置這一系統(tǒng)，應(yīng)用穩(wěn)流過程熱力學(xué)第一定律關(guān)系式：？H=Q-Ws。由于沒有軸功，即Ws=0,所以蒸汽經(jīng)過該裝置所放出的總熱量為Q=AH=H2-H1=Q高+Q低=0-2680=-2680kJ,所以TOC\o"1-5"\h\zQ2=Q-Q1=-2680