化工热力学习题集(附答案)复习(1)

模拟题六

一、选择题

1、R-K方程、P-R方程等是实用的立方型方程,对于摩尔体积V存在三个实根或者一个

实根,当存在一个实根V值(其余二根为虚根)时,V值是 。 A、饱和液体体积 B、饱和蒸汽体积 C、过热蒸汽 D、过冷液体

2、热源温度为 1200K ,环境温度为 300K ,高温热源提供热量1000J 中的无效能为

J。

A、250 B、750 C、300 D、400

3、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

不可逆过程的工质焓变为50KJ/kg,而另一个可逆过程的工质焓变 KJ/kg。 A、大于50 B、小于50 C、等于50 D、不能确定。 4、混合物体系中物质i的偏摩尔焓Hi的定义式为: 。

A、 Hi?[?(nH)?Hi]T,v,nj?i ]T,v,nj?i B、 Hi?[?ni?niC、 Hi?[?Hi?(nH)]T,p,nj?i D、 Hi?[]T,p,nj?i ?ni?ni5、以下 措施,即提高蒸汽朗肯循环的热效率,又提高汽轮机出口乏气的干度。

A、提高汽轮机进汽温度 B、提高汽轮机进汽压力

C、提高汽轮机乏汽压力 D、降低汽轮机出口乏汽压力

6、水处于过热蒸气状态,其自由度为 ,如要查询水的过热蒸气热力学性质表,则需要

个独立状态参数的已知条件。

A、 0 B、 1 C、 2 D、 3 7、经历一个实际热机的循环过程,体系工质的熵变 。 A、>0 B、<0 C、=0 D、可能>0,也可能<0 8、传热速率的单位,不正确的是 。

A、KJ/h B、KW C、KJ/s D、 J/h 9、下列论述错误的是 。

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A.P-R方程能同时应用于汽、液两相计算,准确度较高。 B. R-K方程能同时应用于汽、液两相计算,准确度较高。

C.活度系数可以大于1也可小于1。 D. 压缩因子可以大于1也可小于1。

10、若分别以某一真实气体和理想气体为工质在两个恒温热源T1、T2之间进行卡诺理想循环,试比较这两个循环的热效率。

A.前者大于后者 B. 两者相等 C. 前者小于后者 D.没法比较。

11、在相同的初态(T0,P0)和膨胀压力(P)的条件下,等熵膨胀与节流膨胀两种方案相比,哪种方案的降温大? 。

A、前者 B、后者 C、两者相同 D、两者没有可比性 12、对于流体混合物,下面式子错误的是 。

? A、Mi?limMi B、 Hi?Ui?PVi

xi?1C、理想溶液的Vi?Vi Ui?Ui D、理想溶液的Hi?Hi Gi?Gi Si?Si

二、填空题

1、填表:

偏摩尔性质(Mi) 溶液性质(M) ln ? ln f 2、 对于热力学关系式 dH?CpdT?[V?T(?V)p]dp 仅适用于气体组份,而不能用于?T液相或固相组份。则该论述是 (作出是非判断)

3、采用普遍化压缩因子关系式或普遍化维里系数计算剩余焓,确定H的三个参数为 。

4、当湿蒸汽的干度 x = 0 时,工质全部为 状态 。

5、某气体温度为t℃,其临界温度为tC℃,给气体加的压力P足够大,则气体能被液化的温度条件是 。

6、热力学第一定律适用于任意的热力过程,不管过程是否可逆。其论述

R

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是 (作出是非判断)

7、在 相区,压力和温度对其容积性质的影响很小。

8、不能通过测量直接得到数值的状态参数有 。

(焓、温度、 熵、压力、内能、体积)

9、封闭体系1mol某气体,由 p 1 =1Mpa、v 1 =0.1m 3 定温膨胀到 v 2 =0. 4m 3,则 ?S =

KJ/(Kmol..K)。

10、放热不可逆过程,工质的热熵流 0, 工质的△S产生 0。

11、在化工生产和设计过程中,都要力求 管路上的弯头、缩扩变化,以减少火用损失。 12、纯物质的逸度fi,混合物的逸度f,混合物中组分的逸度fi三者的

定义相同。 (作出是非判断)

?三、分析说明题(共11分)第1题5分、第2题6分

??1、二元体系的活度计算式 ?

ln?1?x22(0.5?2x1) ln?2?x12(1.5?2x2)的模型是否有合理?请分析说明。

2、请举两个例子简单说明热力学第二定律在实际中的应用。

(1)夏天从低温热源(房间)将热量移到高温热源(环境)以实现制冷的效果,(1分)该过程是不能自发进行的(1分)。而借助空调消耗电功,则制冷循环就可自发进行了,即可将热量从低温热源移到高温热源。(1分)

(2)冬天从低温热源(环境)将热量移到高温热源(房间)以实现供热的效果,(1分)该过程是不能自发的(1分)。而借助空调消耗电功,则热泵供热循环就可自发进行了。(1分)

四、应用及计算题(39分) 每题13分

1、有两股压力分别是12.0 MPa和1.5 Mpa的饱和蒸汽。

(1) 如用于作功,经稳流过程变成25℃的饱和水,求Wid(To=298K) 。 (2) 如用作加热介质,经换热器后变成25℃的饱和水,求换热量Q 。 对计算结果作综合分析,在化工设计和生产过程中如何合理地使用这两股蒸汽?

已知:各状态点一些热力学参数,见表1。 状态点 表1. 装置各状态点一些热力学参数

t/℃ P/MPa 状态 H/kJ·kg-1 S/kJ·kg-1·k-1 28

1 2 3

324.8 198.3 25 12 1.5 0.008169 饱和蒸汽 饱和蒸汽 饱和水 2684.9 2792.2 104.89 5.4924 6.4448 0.3674 2、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

G/(RT)=0.735x1x2

50

E

p?169.49ksA该体系纯

pap?81.31k组分

sB的饱和蒸

p

汽压分别为:

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x1=0.5时,系统的总压P和组份1的气相组成y1.

3、有一氨压缩制冷机组,制冷能力Q0为4.0×10KJ·h,在下列条件工作:蒸发温度为-25℃,进入压缩机的是干饱和蒸汽,冷凝温度为20℃,冷凝过冷5℃。 已知:

状态点 蒸发器出口 压缩机出口 冷凝器出口 试计算:

(1)每小时制冷剂循环量; (2)冷凝器中制冷剂放出热量; (3)压缩机的功率; (4)制冷系数。

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4-1

焓h/ KJ·kg 1430 1680 270 -1代号 1 2 3

30

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