化工热力学习题集(附答案)复习(1)

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模拟题五

一、 选择题

1、水处于饱和蒸气状态,其自由度为 ,如要查询水的饱和蒸气热力学性质表,则需要

个独立状态参数的已知条件。

A、 0 B、 1 C、 2 D. 3 2、经历一个不可逆循环过程,体系工质的熵 。

A、增大 B、减小 C、不变 D、可能增大,也可能减小 3、体系中物质i的偏摩尔体积Vi的定义式为: 。 A、 Vi?[?V总?Vi]T,v,nj?i ]T,v,nj?i B、 Vi?[?ni?niC、 Vi?[?V?Vi]T,p,nj?i D、 Vi?[总]T,p,nj?i

?ni?ni4、朗肯循环中为提高汽轮机出口乏气的干度,可以 。

A、提高初压 B、提高初温 C、降低排汽压力 D、采用回热 5、流体(T1、P1)经节流膨胀后,流体的温度必 。

A、不变 B、 下降 C、 增加 D、 前三者都可能。

6、范德华方程与R-K方程均是常见的立方型方程,对于摩尔体积V存在三个实根或者一

个实根,当存在三个实根时,最大的V值是 。 A、饱和液体体积 B、饱和蒸汽体积

C、无物理意义 D、饱和液体与饱和蒸汽的混合体积 7、可以通过测量直接得到数值的状态参数是 。 A、焓 B、内能 C、温度 D、 熵

8、有一机械能大小为1000KJ,另有一恒温热源其热量大小为1000KJ,则恒温热源的热火用

机械能的火用。

A、大于 B、小于 C、等于 D、不能确定 9、冬天要给-10℃房间供热取暖,消耗500W的功率给房间供热,采用可逆热泵循环、电热器两种供热方式,哪种供热方式的供热量多? A.前者 B. 两者相等 C.后者 D.没法比较。 10、高压氮气从同一始态出发,分别经历两个不同的膨胀过程达相同的终态。其中已知一个

可逆过程的工质熵变为20KJ/(kg.K),另一个不可逆过程的工质熵变 KJ/(kg.K)。

A、大于20 B、小于20 C、等于20 D、不能确定。

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11、某真实气体符合状态方程 ,a、b为的常数, P??则当该气体进行绝热膨胀时,膨胀后气体的温度 。

A、升高 B、降低 C、不变 D、不能确定 12、对于流体混合物,下面式子错误的是 。

A、 Mi?RTa??bT?0.5(??b)?limMi B、 Hi?Ui?PVi

xi?0C、理想溶液的Vi?Vi Ui?Ui D、理想溶液的Si?Si Gi?Gi

二、填空题

1、填表:

偏摩尔性质(Mi) ln ?i 溶液性质(M) ln ? 2、计算逸度系数的公式 ln?i?1RT?P0(Vi?RT)dP 仅适用于气体组份,而不能用于液P相或固相组份。则该论述是 (作出是非判断)

3、某气体温度为150℃,其临界温度为126.20K,给气体加的压力P足够大,则气体 被

液化。(作出“能/不能”的判断)

?i??i。 (作出是非判断) 4、理想气体有f = P,而理想溶液有 ?5、 在热力循环中,如果工质不向冷源放热,则该循环的热效率是可以达到100% 。则该论述是 (作出是非判断)

6、常温常压下,将10cm3液体水与20 cm3液体甲醇混合后,其总体积=30 cm3。 则该论述是 (作出是非判断) 7、氮气在封闭的气缸内经历不可逆过程,内能减少20kJ,对外作功10kJ,则此过程中工质与外界交换热量Q = kJ。

8、汽液相平衡的计算方法有 和 两种方法,前者适用于低中压体系,后者适用于高压体系。

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9、给冷流体T2加热至预定的工艺温度,采用换热器进行间接传热,当热流体温度T1减小,

即传热温差(T1-T2)减小,则流体有效能的损失 。(作出“减小/增大/不变/与传热温差无关”的判断)

10、v 1 =0.4m 3 可逆定温膨胀到 v 2 =0. 8m 3,封闭体系中的1mol理想气体,由 p 1 =10 bar 、则 ?S = KJ/(mol..K)。 11、当过程不可逆时, 孤立系统的△S总 0, 工质的△S产生 0。

12、在门窗紧闭房间有一台电冰箱正在运行,若敞开冰箱大门就有一股凉气扑面, 使人感到凉爽。通过敞开冰箱大门,则房间的温度将会 。 (填入“不变”或“下降”或“升高” )

三、分析说明题

在热功转化的实际热机循环中,将5Mpa、40℃水在锅炉中定压加热到400℃的过热蒸汽。 (1) 计算其过程的焓变。工程中常采用水的热力学图或表来查询过程始态和终态的

焓值进行计算。现技术员小张使用不同来源的水蒸汽表或图(均是正式的权威出版物,数据可靠)查到同一状态点的焓值h值竟相差较大,为什么?工程中使用热力学性质图、表来求解热力学过程的焓变、熵变时要注意什么问题。

(2) 请自行给出已知条件,计算工质在锅炉所吸收的热量Q。(答题时只需给出解

题的步骤和方法,不必给出具体结果)

四、应用及计算题

1、 已知50Kg的丙烷气体,需要在137℃、5Mpa的条件下贮存。欲设计一个压力容器,

请提供该容器的体积设计参数。请分别据两种方法进行计算: (1) 普遍化三参数压缩子法 (2) 真实气体状态方程法 设丙烷符合R-K方程P?说明:答题时只需给出解题的步骤和方法,不必给出具体结果。

注意:公式中每一参量必须作出说明:根据已给条件,直接代入公式中每一参量的具体数值和单位必须作出说明,

而在计算时已知条件不足的均须自行补充说明(其中a和b不必列出公式)

RTa?0.5 ??bT?(??b)

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2、某纯物质B由1 .013Mpa,453K的饱和蒸汽变为4 .052Mpa,653K的过热蒸汽。(1)试设计以偏离函数为基础的计算过程△H的路径框图,并写出各步骤的计算过程的焓变及△H总表达式;列出所用到的主要公式,不需算出最后结果。(2)简要说明计算过程△H为何要引入偏离函数的概念。

(假设已知理想气体的Cp= a+bT+cT2,偏离焓HR)。

3、某二元低压体系,组分的结构差别较大,其超额自由焓的表达式为GE/(RT)=2x1x2,某温度下,该体系纯组分的饱和蒸汽压分别为:

P1s = 82.37kPa, P2s = 37.31kPa

请进行如下计算:

(1)列出汽液平衡关系式;

(2)求组分1、组分2的活度系数与组成的关系; (3)求该温度下体系的 p-x1-y1 关系式;

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