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四川大学化工热力学试卷

四川大学化工热力学试卷
四川大学化工热力学试卷

四川大学化工热力学期末考试试卷

一、判断题:试判断对错,并写出原因或相应的公式(2分×5=10分)

1. 熵增原理的表达式为:0≥?S ( )

2.二阶舍项维里方程可用于计算纯物质的逸度系数( )

3. RK 方程中,常数b a ,的混合规则分别为

∑∑==i

i

i M i

i

i M b y b a y a ( )

4.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。( ) 5.烃类物系汽液平衡计算可以使用K 值法。 ( ) 二、简答题 (5分×7=35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.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

22

22221111)()(bx

x a b a V V bx x a b a V V --+=---+=-

式中:V 1和V 2是纯组分的摩尔体积,a 、 b 只是T 、P 的函数。试从热力学的角度分析这些方程是否合理 4. 写出局部组成的概念,并说明Wilson 方程和NRTL 方程的适用条件。 5. 请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)。

6. 说明基团贡献法的出发点、优点及局限性 7. 简述估算沸点下蒸发焓的方法 三、计算题(共55分)

1. (1)已知某饱和液体在273K 时,H m =0, S m =0,饱和蒸气压为1.27×105Pa ,若求478K ,68.9×105Pa 时该物质

蒸汽的H m 和S m ,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:T

B

A P s

-

=ln ,状态方程为:Cp RT pV m +=, 理想气体热容为:ET D C id

m p +=,,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:21/x x RT G E β= 式中:β为常数,两纯组元逸度分别为

*1f 和*2f ,单位为Pa, 1:-?mol J G E , T :K, 求:

(1) 以Lewis-Randall 规则为标准态的活度系数1γ与2γ的表达式。 (2) 以Henry 定律为标准态的活度系数'1γ与'

2γ的表达式。

3.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:

15.4947

.29452874.16]502.7ln[93.3546

.29406513.16]502.7ln[21--

=--

=T p T p s s ,1s p s p 2

的单位为KPa , T 的单位为K 。试求:

(1) 当p 为85KPa, t 为55?C ,该体系的汽液平衡组成y 1, x 1

(2) 溶液中总组成为z 1=0.8,当p 为85KPa, t 为55?C ,该体系的液相分率以及汽液相组成y 1, x 1 (3) 当t 为55?C ,汽相组成y 1=0.5时相平衡压力与液相组成x 1

(4) 当t 为55?C ,液相组成x 1=0.35时的相平衡压力与汽相组成y 1

4.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。

5.写出已知压力(p )和液相组成(n x x x ,,,21 ),求泡点温度(T )及与之相平衡的汽相组成(n y y y ,,,21 )的计算过程(可以写计算框图,也可以叙述计算过程)。

四川大学化工热力学期末考试试卷答案

判断题:试判断对错,并写出原因或相应的公式(3分×5=15分)

3. 熵增原理的表达式为:0≥?S ( × ) 熵增原理的表达式应该为:0≥?隔离系统S 或者写为:0环境系统≥??S S +,(其中等号在可逆条件下成立) 2.二阶舍项维里方程可用于计算纯物质的逸度系数(√)

二阶舍项维里方程可以适用于压力不高的气体的pVT 关系计算,由于逸度系数的计算需要使用相应条件下的状态方程,因此二阶舍项维里方程可以用于压力不高(小于1.5MPa )情况下的纯物质逸度系数的计算。

8. RK 方程中,常数b a ,的混合规则分别为

∑∑==i

i

i M i

i

i M b y b a y a ( × )

习惯上,用于RK 方程中常数b a ,的混合规则分别为

∑∑∑==i

i

i M i

ij

j i j

M b y b a y y a

4.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。(×)

以Henry 定律为基准和以Lewis-Randall 规则为基准定义的活度选用的逸度标准态不同,因此相应的活度和活度系数值会发生相应的变化,但是逸度值不变。

5.烃类物系汽液平衡计算可以使用K 值法。 ( )

烃类物系可以近似为理想混合物,因此其相平衡常数i

s

i s i i i i p p x y K φφ=

=,式中的变量均只为温度T 、压力p 的函数,与汽相组成和液相组成均无关,可以使用P -T -K 图进行计算,简称K 值法。

四、简答题 (5分×5=25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。 答:稳定流动系统的热力学第一定律表达式为:s W Q z g u H +=?+?+

?2

2

1 (1) 流体流经换热器传质设备

W s =0;另外,考虑动能项和势能项与焓变之间的数量级差别,动能项和势能项可以忽略,即02

12

≈?u ,0≈?z g ;因此,稳流系统热力学第一定律可化简为:Q H =?

(2) 流体流经泵、压缩机、透平等设备

在数量级的角度上,动能项和势能项不能与焓变相比较,可以忽略,即

02

12

≈?u ,0≈?z g ;即:s W Q H +=? 若这些设备可视为与环境绝热,或传热量与所做功的数值相比可忽略不计,那么进一步可化简为:s W H =?

2. 写出水在一定温度下的饱和蒸气压的获得方法。 在一定温度下水的蒸气压获得方法可以有以下几种: (1) 通过实验进行测量

(2) 通过数据手册查找到相应的Antoine 常数,使用Antoine 方程进行计算 (3) 通过饱和水蒸气表查找

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

22

22221111)()(bx

x a b a V V bx x a b a V V --+=---+=-

式中:V 1和V 2是纯组分的摩尔体积,a 、 b 只是T 、P 的函数。试从热力学的角度分析这些方程是否合理?

答:

根据Gibbs-Duhem 方程 ()

0d ,=∑p

T i i

M x 得恒温、恒压下0d d 2211=+V x V x

或 222122111d d d d d d x V x x V x x V x =-= 由本题所给的方程得到 11

1

1112d d d )(d bx a b x V x V V --==- 即 2111

11

2)(d d bx x a b x V x --= (A ) 同样可得

2222222d d d )(d bx a b x V x V V --==- 即 2

222

222)(d d bx x a b x V x --= (B )

比较上述结果,式(A )=(B )得:2

222112)(2)(bx x a b bx x a b --=--

整理此式得:0=+b a 或5.021==x x

根据题意,所给出的方程组只有在0=+b a 时才满足Gibbs-Duhem 方程,方程才合理。

9. 写出局部组成的概念,并说明Wilson 方程和NRTL 方程的适用条件。

答:局部组成的概念:在某个中心分子i 的近邻,出现i 分子和出现j 分子的几率不仅与分子的组成i x 和j x 有关,而且与分子间相互作用的强弱有关。

Wilson 方程:Wilson 方程的突出优点是(1)可以准确地描述极性和非极性混合物的活度系数,例如它可以很好地回归烃醇类物系,而用其它方程回归时效果却很差。(2)Wilson 方程对二元溶液是一个两参数方程,且对多元体系的描述也仅用二元参数即可。

Wilson 方程也存在一些缺点,(1)当活度系数小于1时,Wilson 方程有多个根,在自动计算机程序中进行根的选择比较困难,(2)而且它不能用于液相分层体系。

NRTL 方程:也可以用二元溶液的数据推算多元溶液的性质。但它最突出的优点是能用于部分互溶体系,因而特别适用于液液分层物系的计算。

10. 请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)。

答:中低压下汽液平衡的关系式为:()

???

? ??-=RT p p V x p py s

i l i i i s i

s i v

i

i exp ?γφφ 式中,p 为相平衡的压力;y i 为i 组份在汽相中的摩尔分率;v i

φ?为i 组份在汽相混合物中逸度系数;p i s 为相平衡温度T

下纯物质i 的饱和蒸气压;s i φ为i 组份做为纯气体时,在相平衡温度T 饱和蒸气压p i s

下的逸度系数;i γ为组份i 的活度系数;x i 为i 组份在液相中的摩尔分率;V i l 为纯物质i 的液相摩尔体积;R 是摩尔通用气体常数;T 是相平衡温度。

11. 说明基团贡献法的出发点、优点及局限性

答:基团贡献法是假定每个基团在不同分子中对某一物性具有同一贡献值,例如临界体积,只要由各个基团的临界体积贡献值之和加上某一常数即可。 优点:更大的通用性及不需要临界参数 局限性:分子交互作用难于校正 发展:目前加上基团交互作用项,但愈来愈复杂,减少通用性

12. 简述估算沸点下蒸发焓的方法

答:(1)从Clausis -Clapeyron 方程出发 V T H dT dp V V s ??= 可化简为 ???

? ????-=r V V

s r T d Z

RT H p d 1

ln 有一个T p s ~方程,就有一套T H v ~?关系 难点:要计算Z V ?,即pVT 关系 (2)半经验关系式

例如Giacalone 式、Chen 式、Vetere 式 不需要Z V ?

(3) 蒸发熵法 最成功的是基团法,例如 ∑?+=?i

b V S

S 9178

.86

计算更加准确

五、计算题(共60分)

1. (1)已知某饱和液体在273K 时,H m =0, S m =0,饱和蒸气压为1.27×105Pa ,若求478K ,68.9×105Pa 时该物质

蒸汽的H m 和S m ,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:T

B

A P s

-

=ln ,状态方程为: Cp RT pV m +=, 理想气体热容为:ET D C id m p +=,,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。

解:(1)相应的计算路径为:

R

ig R v m H H H H H H 2

1+?+-?==? (A ) R

ig R v m S S S S S S 2

1+?+-?==? (B ) (a )S H v v ??, 由方程:Z

R H T p v s

??-=)/1d(ln d

T B A P s

-=ln 故:Z

R H B T p v s

??-=-=)/1d(ln d 则:-1mol J 314.8**?=?=?B

Z R B H v

R

R S H 22

饱和蒸气

273K, 1.27×105Pa

478K,68.9×105Pa

理想气体

理想气体

273K, 1.27×105Pa

R R S

H 1

1--

S

H v v ??ig

ig S H ??,

S H ??,

饱和液体 273K, 1.27×105Pa 478K,68.9×105Pa

1-1-K mol J 03045.0273

314.8??==?=

?B B

T H S v v

(b )R R S H 11,

R R S H 11,分别为T =273K ,p =Pa 1027.15?的剩余焓与剩余熵, Cp RT pV m +=

则:C p RT p Cp RT V m +=

+=/)( 故:p

R T V p =???

???? 1

510

*27.101

mol J 1027.1*d *d 5

-??=??????-+=??????????? ????-=??C p p R T C p RT p T V T V H p

p p R

111

K mol J 0d 0--??=????

??????? ????-=?p T V p R S T

p

p p R

(c )ig ig S H ??,

()1

-478

273

mol J 5.76977205d d 2

1

?+=+==??

?E

D T

ET D T

C H T T ig p ig

()1

-1-4782735547827321

K mol J 20556.033d 10

9.681027.1ln 314.8d ln ??++-=++??=+=?+?=???E D T T ET D T

T

C p p R S S S ig

p ig p

ig

T ig (d )R

R S H 2

2, R

R S H 2

2,分别为478K 、Pa 109.685?的剩余焓与剩余熵。 1

5

10

*9.6802

mol J 109.68*d *d 5

-??=??????-+=??????????? ????-=??C p p R T C p RT p T V T V H p

p p R

112K mol J 0d 0--??=??????????? ????-=?p T V p R S T

p p p R

将各步骤的结果代入式(A )和(B )即可。

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:

21/x x RT G E β=

式中:β为常数,两纯组元逸度分别为*1f 和*

2f ,单位为Pa, 1:-?mol J G E ,

T :K, 求:

(3) 以Lewis-Randall 规则为标准态的活度系数1γ与2γ的表达式。 (4) 以Henry 定律为标准态的活度系数'1γ与'

2γ的表达式。

解:(1)由于 ()

j

n p T i E i n RT nG ,,ln ?

??

?????=γ 故:对于二元混合物,可以使用二元截矩公式计算活度系数

二元截矩公式为:???

???

?

-=-=1

12221d d d d x M x M M x M

x M M 则:????

???

??-=-=1E

122

E

2

1d )G d(ln d )G d(ln x RT x RT G x RT x RT G E

E

γγ 将21/x x RT G E

β=代入上式,整理得:???==2

12

2

2

1ln ln x x βγβγ (2)由活度的定义:Φ=i

i

i f f a ??

因此,以Lewis-Randall 规则为标准态的活度系数1γ与2γ分别为:

???

????==2*22

21

*11

1??x f f x f f γγ, 则 ?????====22222*222*221

*111*11??x x e

x f x f f e x f x f f ββγγ 又由于亨利系数:i

i x i x f

k i ?lim 0→=

则:ββe f x e

x f x f k x x x *111*101

1012

211lim ?lim ===→→

同理可得:βe f k *22=

则依据定义式: 以Henry 定律为标准态的活度系数'1γ与'

2γ的表达式为:

???

????==='==='--)

1(2*22*22222)1(1

*11

*11111

2121222

2?

?x x x x e x e f e x f x k f e x e f e x f x k f ββββββγγ

3.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:

15.4947

.29452874.16]502.7ln[93.3546

.29406513.16]502.7ln[21--

=--

=T p T p s s ,1s p s p 2

的单位为kPa , T 的单位为K 。试求:

(5) 当p 为85KPa, t 为55?C ,该体系的汽液平衡组成y 1, x 1

(6) 溶液中总组成为z 1=0.8,当p 为85KPa, t 为55?C ,该体系的液相分率以及汽液相组成y 1, x 1 (7) 当t 为55?C ,汽相组成y 1=0.5时相平衡压力与液相组成x 1 (8) 当t 为55?C ,液相组成x 1=0.35时的相平衡压力与汽相组成y 1

解:使用的汽液平衡关系式为:

???

?

?===∑∑11i i

i s i i y x x p py 或 (1)当p 为85KPa, t 为55?C ,即328.15K 时

8972

.085

89

.967871.07871.005.4189.9605.4185kPa

05.41kPa

89.961112

12121=?===--=--===p p x y p p p p x p p s s

s s

s

s (2)当p 为85KPa, t 为55?C ,即328.15K 时,上题求得:8972

.07871

.011==y x

当总组成z 1=0.8时,体系中液相分率由物料平衡得:

8.08972.0)1(7871.0)1(111=?-+?=-+=e e y e ex z 解得:e =0.883,即液相分率为0.883。

(3)t 为55?C ,kPa 05.41kPa

89.9621==s

s

p p

???==222

111x p py x p py s

s ,故:21

1211221121)1(y y x p x p x p x p py py s s s s =-== 将已知代入上式,解出:2975.01=x k P a

65.57)2975.01(05.412975.089.962211=-?+?=+=x p x p p s

s (4)t 为55?C ,kPa 05.41kPa 89.9621==s

s p p

kPa 59.60)35.01(05.4135.089.962211=-?+?=+=x p x p p s

s 5596.059

.6035.089.96111=?==p x p y s

4.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)该制冷装置所提供的单位制冷量。(3)制冷剂每小时的循环量。 (4)循环的制冷系数。

解:由附图查出各状态点的值:

(a)状态点1:蒸发温度为-15℃时,制冷剂为饱和蒸汽的焓值、熵值

16641=H kJ/kg 02.91=S )K k J /(k g 1-?

状态点2:由氨的热力学图中找到温度为30℃时相应的饱和压力为1.17MPa ,在氨

的p -H 图上,找到1点位置,沿恒熵线与p 2=1.17MPa 的定压线的交点,图上读出:18801=H kJ/kg 状态点4:温度为30℃时的饱和液体的焓值为53.5604=H kJ/kg

状态点5:H 5=53.5604=H kJ/kg 进行计算:(1)压缩单位制冷剂所消耗的功12H H W S -==1880-1664=216 kJ/kg (2)所提供的单位制冷量为:47.109353.5601664410=-=-=H H q kJ/kg

(3)制冷剂的循环量为:62.9053

.5601664105

410=-=-=H H Q G kJ/h

(4)制冷系数 10.5216

47.109300===S W q ε

5.写出已知压力(p )和液相组成(n x x x ,,,21 ),求泡点温度(T )及与之相平衡的汽相组成(n y y y ,,,21 )的计算过程(可以写计算框图,也可以叙述计算过程)。

解:具体的计算步骤为:

I. 假设T ;因为v i φ?与y i 有关,第一次试算时,先令所有组分的1?=v i

φ; II. 用Antonie 方程计算s i p ;选择适当的EOS 计算s i φ;选择活度系数方程计算i γ; III. 用式(5-18)计算所有的y i ,进而计算

∑i

y

IV. 若是第一次迭代,则归一化所有计算得到的y i ,并以此值、设定温度T 和已知压力p 共同计算v i

φ?;若不是第一次迭代,跳到(VI );

V. 将最新的v i

φ?、s i p 、s i φ、i γ和已知压力p 及x i 代入式(5-18),计算所有的y i ,进而计算∑i

y

VI. 比较最近两次计算的

∑i

y

是否相等,如果不相等,则归一化所有计算得到的y i ,并以此值、设定温度T 和已知

压力p 共同计算v i

φ?,返回V ;如果相等,进入(VII ); VII. 考察

∑i

y

是否等于1?若

∑≠1i

y

,则重新给定温度T 值,返回(II )

;若∑=1i y ,则计算结束,最新给定的温度就是相平衡温度T ,最后一次归一化的y i 即为汽相组成。 如果

∑>1i

y

,重新设定温度T 时,应该有所降低,相反,∑<1i y 时,应提高温度。

泡点温度组成计算框图

化工热力学试卷题库与答案

一.选择题(每题2分,共10分) 1、纯物质的第二virial 系数B ( A ) A 仅就是温度的函数 B 就是T 与P 的函数 C 就是T 与V 的函数 D 就是任何两强度性质的函数 2、T 温度下的过冷纯液体的压力P (A 。参考P -V 图上的亚临界等温线。) A. >()T P s B. <()T P s C. =()T P s 3、 二元气体混合物的摩尔分数y 1=0、3,在一定的T,P 下,8812.0?,9381.0?21==?? ,则此时混合物的逸度系数为 。(C) A 0、9097 B 0、89827 C 0、8979 D 0、9092 4、 某流体在稳流装置中经历了一个不可逆绝热过程,装置所产生的功为24kJ,则流体的熵变( A ) A 、大于零 B 、小于零 C 、等于零 D 、可正可负 5、 Henry 规则( C ) A 仅适用于溶剂组分 B 仅适用于溶质组分 C 适用于稀溶液的溶质组分 D 阶段适用于稀溶液的溶剂 二、填空题(每题2分,共10分) 1. 液态水常压下从25℃加热至50℃,其等压平均热容为75、31J/mol,则此过程的焓变为 (1882、75)J/mol 。 2. 封闭体系中的1mol 理想气体(已知ig P C ),按下列途径由T 1、P 1与V 1可逆地变化至P 2,则, 等温过程的 W =21ln P P RT -,Q =21ln P P RT ,U = 0 ,H = 0 。 3. 正丁烷的偏心因子ω=0、193,临界压力为p c =3、797MPa,则在Tr =0、7时的蒸汽压为 ( 0、2435 )MPa 。 4. 温度为T 的热源与温度为T0的环境之间进行变温热量传递,其等于热容为Cp,则ExQ 的 计算式为(00(1)T xQ p T T E C dT T =-? )。 5. 指出下列物系的自由度数目,(1)水的三相点 0 ,(2)液体水与水蒸汽处于汽液平衡 状态 1 三、简答题:(共30分) 1. 填表(6分)

北京化工大学《化工热力学》2016-2017考试试卷A参考答案

北京化工大学2016——2017学年第一学期 《化工热力学》期末考试试卷 班级: 姓名: 学号: 任课教师: 分数: 一、(2?8=16分)正误题(正确的画√,错误的画×,标在[ ]中) [√]剩余性质法计算热力学性质的方便之处在于利用了理想气体的性质。 [×]Virial 方程中12B 反映了不同分子间的相互作用力的大小,因此120B =的气体混合物,必定是理想气体混合物。 [√]在二元体系中,如果在某浓度范围内Henry 定律适用于组分1,则在相同的浓度范围内,Lewis-Randall 规则必然适用于组分2。 [×]某绝热的房间内有一个冰箱,通电后若打开冰箱门,则房间内温度将逐渐下降。 [×]溶液的超额性质数值越大,则溶液的非理想性越大。 [×]水蒸汽为加热介质时,只要传质推动力满足要求,应尽量采用较低压力。 [×]通过热力学一致性检验,可以判断汽液平衡数据是否正确。 [×]如果一个系统经历某过程后熵值没有变化,则该过程可逆且绝热。 二、(第1空2分,其它每空1分,共18分)填空题 (1)某气体符合/()p RT V b =-的状态方程,从 1V 等温可逆膨胀至 2V ,则体系的 S ? 为 21ln V b R V b --。 (2)写出下列偏摩尔量的关系式:,,(/)j i E i T p n nG RT n ≠???=?????ln i γ,

,,(/)j i R i T p n nG RT n ≠???=??????ln i ?, ,,(/)j i i T p n nG RT n ≠???=?????i μ。 (3)对于温度为T ,压力为P 以及组成为{x}的理想溶液,E V =__0__, E H =__0__,/E G RT =__0__,ln i γ=__0__,?i f =__i f __。 (4)Rankine 循环的四个过程是:等温加热(蒸发),绝热膨胀(做功),等压(冷凝)冷却,绝热压缩。 (5)纯物质的临界点关系满足0p V ???= ????, 220p V ???= ???? ,van der Waals 方程的临界压缩因子是__0.375__,常见流体的临界压缩因子的范围是_0.2-0.3_。 二、(5?6=30分)简答题(简明扼要,写在以下空白处) (1)简述如何通过水蒸汽表计算某一状态下水蒸汽的剩余焓和逸度(假定该温度条件下表中最低压力的蒸汽为理想气体)。 剩余焓: ①通过线性插值,从过热水蒸汽表中查出给定状态下的焓值; ②从饱和蒸汽表中查得标准状态时的蒸发焓vap H ?(饱和液体的焓-饱和蒸汽的焓); ③通过00()T ig ig ig p p T H C dT C T T ?=≈-? 计算理想气体的焓变; ④通过R ig vap H H H H ?=-?-?得到剩余焓。 逸度: ①通过线性插值,从过热水蒸汽表中查出给定状态下的焓和熵并根据G H TS =-得到Gibbs 自由能(,)G T p ; ②从过热蒸汽表中查得最低压力时的焓和熵,计算得到Gibbs 自由能0(,)ig G T p ;

(A) 化工热力学期末试卷

化学化工学院《化工热力学》课程考试试题(A 卷) 2013-2014学年 第一学期 班级 时量120分钟 总分100分 考试形式:闭卷 一、填空题(24分,每空1.5分) 1、写出热力学基本方程式dU= ;dA = 。 2、几个重要的定义公式: A= ; H= ;G=__________。 3、对理想溶液,ΔH=_______,ΔS=________。 4、热力学第一定律的公式表述(用微分形式): 。 5、等温、等压下的二元液体混合物的活度系数之间的关系_________+0ln 11=γd x 。 6、化工热力学研究的主要方法包括: 、 、 。 7、以压缩因子表示的三参数对应态原理的关系式: 。 8、朗肯循环的改进的方法: 、 、 。 二、选择题(每个2分,共22分,每题只一个选择项是正确答案) 1、纯物质的第二virial 系数( ) A 、仅是温度的函数 B 、是温度和压力的函数 C 、 是温度和体积的函数 D 、是任何两强度性质的函数 2、泡点的轨迹称为( ) A 、饱和汽相线 B 、汽液共存线 C 、饱和液相线 3、等温等压下,在A 和B 组成的均相体系中,若A 的偏摩尔体积随A 浓度的减小而减小,则B 的偏摩尔体积将随A 浓度的减小而( ) A 、增加 B 、减小 C 、不变 D 、不一定 4、关于活度和活度系数的下列说法中不正确的是 ( ) A 、活度是相对逸度,校正浓度,有效浓度; B 、理想溶液活度等于其浓度。 C 、活度系数表示实际溶液与理想溶液的偏差。 D 、γi 是G E /RT 的偏摩尔量。 5、在一定的温度和压力下二组分体系汽液平衡的条件是( )。 为混合物的逸度)) (; ; ; L2V1V2L1L2 L1V2122f f f D f f f f C f f f f B f f f f A V L V L V L V (????).(????)(????).(=======11 6、关于偏摩尔性质,下面说法中不正确的是( ) A 、纯物质无偏摩尔量。 B 、T 与P 一定,偏摩尔性质就一定。

四川大学化学工程学院硕士研究生复试工作安排及复试科目

2012年硕士研究生复试工作安排及复试科目 一、复试工作时间安排及具体要求 1.化工学院2012年硕士研究生复试工作统一安排在2012年3月30日至31日进行,其中: 3月30日上午:专业笔试 3月30日下午至31日:外语及综合素质面试 2.复试成绩总分为200分,分为专业笔试、综合面试、外语听说三部分,其中:专业笔试:100分,考核专业综合知识,答卷时间3小时,采用密封试卷; 综合面试:60分,考核综合素质与能力,含实验操作或科研实践能力; 外语能力:40分,外语自述、现场阅读翻译、外语提问与回答方式等; 复试成绩低于120分者视为复试不合格,不予录取。 3.同等学力考生复试期间除必须参加上述复试内容外,还须参加2门本科阶段该专业主干课程的加试(笔试),加试科目不得与初试和复试考试科目相同,加试每科时间为3小时、总分100分,其中任何一门加试科目成绩低于60分,视为不合格,不予录取。 4.拟录取考生名单根据招生名额和录取排序总分从高到低依次确定。 录取排序总分S总计算:S总=(初试总分/5)×0.5 + (复试总分/2)×0.5 5.参加复试的同学务必提前一天到四川大学化工学院办公室办理复试手续,具体如下:3月29日(星期四)9:00—11:00到化工学院二楼会议室(241室)办理复试手续。复试时必须携带准考证、有效身份证件(身份证、军官证等);往届生带本科毕业证书、学位证书;应届生携带本科学生证和本科成绩单,所有考生同时提供以上所有有效证件复印件一份存档备查。另带2张1寸彩色免冠证件照(体检表粘贴照片使用)。3月29日下午16:00在化工学院309室召开全体复试考生告知大会。 专业代码报考专业复试科目参考书目 080603 有色金属冶金冶金物化、 科技英语 《有色冶金原理》 080706 化工过程机械 化工机械综合基础1.《过程设备设计》郑津洋主编,(或王志文主编《化工容器设计》),化学工业出版社2001。 2.《过程流体机械》姜培正主编,化学工业出版社2001。 3.《工程流体力学》黄卫星主编,化学工业出版社2001。 4.《工程材料》闫康平主编,化学工业出版社2001。 5.《化工原理》朱家骅主编,科学出版社2001。 081721 化工安全工程与技术 085206 动力工程

化学工程与工艺专业《化工热力学》模拟考试考题A(答案)

华东理工大学20 -20 学年第 学期 《化工热力学》课程模拟考试试卷 A (答案) 开课学院:化工学院,专业:化学工程与工艺 考试形式:闭卷,所需时间: 120分钟 考生姓名: 学号: 班级: 任课教师: 1.当压力大于临界压力时,纯物质就以液态存在。 ( × ) 2.纯物质的三相点随着所处压力的不同而改变。 ( × ) 3.用一个相当精确的状态方程,就可以计算所有的均相热力学性质随着状态的变化。 ( × ) 4.气体混合物的V irial 系数,如B ,C ,…,是温度和组成的函数。 ( √ ) 5.在一定压力下,纯物质的泡点温度和露点温度是相同的,且等于沸点。( √ ) 6.对于理想溶液,所有的混合过程性质变化均为零。 ( × ) 7.在二元系统的汽液平衡中, 若组分1是轻组分,组分2是重组分,若温度一定,则系统的压力随着1x 的增大而增大。 ( × ) 8.偏摩尔焓的定义可表示为()[] [],,,,j i j i i i i T p n T p n nH H H n x ????? ?== ??? ??????。 ( × ) 9.Gibbs-Duhem 方程可以用来检验热力学实验数据的一致性。 ( √ ) 10.自然界一切实际过程总能量守恒,有效能无损失。 ( × ) 11.能量衡算法用于过程的合理用能分析与熵分析法具有相同的功能。( × ) 12.当化学反应达到平衡时,反应的Gibbs 自由焓变化值G ?等于零。 ( √ ) 二、单项选择题(共20分,每小题2分) 1.指定温度下的纯物质,当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时,则物质的状态为:( D ) (A) 饱和蒸汽; (B) 超临界流体; (C) 压缩液体; (D) 过热蒸汽 2.单元操作的经济性分析中,功耗费用和下列哪个因素有关( C )。 (A) 理想功; (B) 有效能; (C) 损耗功; (D) 环境温度

化工热力学本科试卷A

泰山学院课程考试专用 泰山学院材料与化学工程系2005级、2007级3+2化学工程与 工艺专业本科2007~2008学年第一学期 《化工热力学》试卷A (试卷共8页,答题时间120分钟) 一、 判断题(每小题1分,共15 分。请将答案 填在下面的表格内) 1、只要温度、压力一定,任何偏摩尔性质都等于化学位。 2、对于确定的纯气体来说,其维里系数B 、C 、……只是温度的函数。 3、孤立体系的熵总是不变的。 4、当过程不可逆时,体系的作功能力较完全可逆的情况下有所下降。 5、二元液相部分互溶体系及其蒸汽的达到相平衡时,体系的自由度为2。 6、理想溶液中所有组分的活度系数均为1。 7、二元混合物的相图中泡点线表示的饱和汽相,露点线表示的是饱和液相。 8、二元组分形成恒沸物时,在恒沸点体系的相对挥发度等于1。 9、若化学平衡常数随着温度的升高而升高,则反应的标准焓变化0H ?为负值。 10、纯物质的平衡汽化过程,其摩尔体积、焓及吉布斯函数的变化均大于零。 11、在一定温度和压力下的理想溶液的组分逸度与其摩尔分数成正比。 12、对于理想溶液的某一容量性质恒有0i i M M =。 13、能量不仅有数量的大小还有质量的高低,相同数量的电能和热能来说,电 能的做功能力大于热能。 14、无论以Henry 定律为基准,还是以Lewis-Randall 规则为基准定义标准态 逸度,混合物中组分i 的活度和逸度的值不变。 15、逸度与压力的单位是相同的。

二、填空题(1-5题每空1分,6-11题每空2分,共25分) 1、在相同的初态下,节流膨胀的降温效果 (大于/小于) 等熵膨胀的降温效果。 2、恒温恒压下,吉布斯-杜亥姆方程为 (以i M 表示)。 3、形成二元溶液时,当异种分子之间的作用力小于同种分子之间的作用力时, 形成正偏差溶液,正偏差较大的溶液具有最 的沸点。 4、对于二元混合物来说一定温度下的泡点压力与露点压力 (相同/不 同)的。 5、当过程的熵产生 时,过程为自发过程。 6、当化学反应的温度不发生变化时,对体积增大的气相反应,增大压力,反 应进度 ,加入惰性气体反应进度 。 7、已知平衡压力和液相组成,用完全理想体系下的汽液平衡准则计算泡点温 度时,在假设的温度下算出1i y <∑,说明假设的温度 , 应 ,重新计算,直到1i y =∑。 8、正丁醇(1)和水(2)组成液液平衡系统,25℃,测得水相中正丁醇的摩 尔分数为0.00007,而醇相中水的摩尔分数为0.26,则水在水相中的活度系数为 ,水在醇相中的活度系数为 。 9、某换热器内,冷热两种流体进行换热,热流体的流率为 -1100kmol h ?,-1-129kJ kmol K p c =??,温度从500K 降为350K,冷流体的流率 也是-1100kmol h ?,-1-129kJ kmol K p c =??,温度从300K 进入热交换器,该换热器表面的热损失-187000kJ h Q =-?,则冷流体的终态温度t 2= K,该换热过程的损耗功W L = kJ/h 。设300K T Θ=,冷热流体的压力变化可以忽略不计。

四川大学

名专业代码名 称研究方向指导教师备注 拟 人 学(081701)化 学工程 (01)传质与分 离(含有机分离 工程) 朱家骅褚良银叶世超夏素兰江成发梁玉祥周勇杨雪峰余徽 复试科目:化工 综合(化工热力 学、化学工艺 学、化学反应工 程、专业英语) ( 业 学(081701)化 学工程 (02)化工热力 学 江成发 复试科目:化工 综合(化工热力 学、化学工艺 学、化学反应工 程、专业英语) 学(081701)化 学工程 (03)化工过程 模拟 王煤付晓蓉吉旭余徽 复试科目:化工 综合(化工热力 学、化学工艺 学、化学反应工 程、专业英语) 学(081702)化 学工艺 (01)化工(含冶 金)新技术新工 艺开发 梁斌储伟石碧钟本和褚良银刘代俊李军张昭戴晓 雁印永祥应建康廖学品杨景昌费德君李春鲁厚芳唐盛伟 蒋炜周贵云袁熙志方为茂张志业李永生唐建华党亚固王辛 龙袁绍军谢锐 复试科目:化工 综合(化工热力 学、化学工艺 学、化学反应工 程、专业英语) ( 业 学(081702)化 学工艺 (02)生物技术 与化工过程环 保 钟本和江成发李永生 复试科目:化工 综合(化工热力 学、化学工艺 学、化学反应工 程、专业英语) 学(081702)化 学工艺 (03)化学反应 器分析与计算 机模拟 梁斌刘代俊印永祥李永生 复试科目:化工 综合(化工热力 学、化学工艺 学、化学反应工 程、专业英语)(081702)化(04)有机合成徐卡秋蒋文伟费德君罗仕忠唐建华党亚固钟琳复试科目:化工

学学工艺与精细化学品 开发综合(化工热力学、化学工艺学、化学反应工程、专业英语) 学(081702)化 学工艺 (05)精细无机 材料与化工冶 金 钟本和刘代俊张昭徐卡秋张志业王辛龙 复试科目:化工 综合(化工热力 学、化学工艺 学、化学反应工 程、专业英语) 学(081702)化 学工艺 (06)天然高分 子化学改性及 深加工利用 李军蒋文伟 复试科目:化工 综合(化工热力 学、化学工艺 学、化学反应工 程、专业英语) 学(081703)生 物化工 (01)生物分离 技术 宋航肖泽仪褚良银付超马丽芳 复试科目:生物 工程综合(应用 微生物、生物分 离工程、生物反 应工程) ( 业 学(081703)生 物化工 (02)生物发酵 及基因工程 张永奎田永强何泽超 复试科目:生物 工程综合(应用 微生物、生物分 离工程、生物反 应工程) 学(081703)生 物化工 (03)生物反应 器与膜技术 宋航肖泽仪褚良银 复试科目:生物 工程综合(应用 微生物、生物分 离工程、生物反 应工程) 学(081703)生 物化工 (04)工业微生 物与环境生物 工程 张永奎万海清何泽超田永强赵强 复试科目:生物 工程综合(应用 微生物、生物分 离工程、生物反 应工程) 学(081703)生 物化工 (05)可再生资 源利用与开发 宋航张永奎褚良银肖泽仪梁冰穆畅道李子成赵强 复试科目:生物 工程综合(应用

化工热力学考试复习题

化工热力学标准化作业一 一、是否题(正确划"号,错误划X号,并写清正确与错误 的原因) 1、纯物质由蒸汽变成液体,必须经过冷凝的相变化过程。 2、当压力大于临界压力时,纯物质就以液态存在。 3、由于分子间相互作用力的存在,实际气体的摩尔体积一定小于同温同压下的理想气体的摩尔体积,所以,理想气体的压缩因子Z=1,实际气体的压缩因子Z v 1。 4、纯物质的三相点随着所处的压力或温度不同而改变。 5、在同一温度下,纯物质的饱和液体与饱和蒸汽的吉氏函数相等。 6、纯物质的平衡气化过程,摩尔体积、焓、热力学能、吉氏函数的变化值均大于零, 7、气体混合物的virial系数,如B C…,是温度的函数。 8*、virial方程和RK方程既可以应用于汽相,又可以用于液相。 9*、在virial方程中,virial系数反映了分子间的相互作用。 10*、Pitzer普遍化方法即为普遍化的压缩因子方法。 二、填空题 1、T温度下的过热纯蒸气的压力p ____ p s(T)。 2、表达纯物质的汽液平衡的准则有____ (吉氏函数)、 _____________________________________ (Claperyon 方程)。它们(能/不能)推广到其它类型的相相平衡。

3、Lydersen、Pitzer的三参数对应态原理的三个参数分别为 _____________ 、

4、对于纯物质,一定温度下的泡点压力与露点压力是______ 的(相同/不同);一定温度下的泡点与露点,在p-T 图上是________ 的(重叠/分开),而在p-V图上是______ 的(重叠/分开);泡点的轨迹称为_____________ 露点的轨 迹称为 _____________ ,饱和汽、液相线与三相线所包围的区域称为 ___________ ;纯物质汽液平衡时,压力称为 ______ ,温度称为_____ 。 5、正丁烷的偏心因子3 =0.193,临界压力p c=3.797MPa时,则在T r=0.7时的蒸汽压为 _____________ M P a 6* 、状态方程通常分为三类,分别是___________ ,________ , ________ 。7*、在状态方程的分类中,RK 方程属于 ______________ ,virial 方程属于 _________ 。 8*、RK方程是在vdW方程的基础上建立起来的,vdW方程的形式是p二RT(V _ b)_ a/ V, RK方程的形式为___________________ 。 三、计算题 1、将1mol甲烷压缩贮于容积为0.125m3,温度为323.16K的钢瓶内,问此甲 烷产生的压力有多大?分别用(1)理想气体状态方程;(2)RK方程计算。已 知甲烷的临界参数为T C=190.6K, p c=4.60MPa RK方程中a=0.42748RT;5/p c, b=0.08664 RT c/p c。 解: 2、质量为500g的氨贮于体积为30000cm的钢弹内,钢弹浸于温度为65C的恒瘟水浴中,试分别用下述方法计算氨的压力。(1)理想气体状态方程;(2)RK方程;(3)Pitzer普遍化方法。已知氨的临界常数为T c=405.6K,p c=11.28MPa,

化工热力学复习题及答案

第1章 绪言 一、是否题 1. 孤立体系的热力学能和熵都是一定值。(错。G S H U ??=?=?,,0,0但和 0不一定等于A ?,如一体积等于2V 的绝热刚性容器,被一理想的隔板一分为二,左侧状 态是T ,P 的理想气体,右侧是T 温度的真空。当隔板抽去后,由于Q =W =0, 0=U ?,0=T ?,0=H ?,故体系将在T ,2V ,0.5P 状态下达到平衡,()2ln 5.0ln R P P R S =-=?,2ln RT S T H G -=-=???,2ln RT S T U A -=-=???) 2. 封闭体系的体积为一常数。(错) 3. 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。(对) 4. 理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。(错。还与压力或摩尔体积有关。) 5. 封闭体系的1mol 气体进行了某一过程,其体积总是变化着的,但是初态和终态的体积相等, 初态和终态的温度分别为T 1和T 2,则该过程的? =2 1 T T V dT C U ?;同样,对于初、终态压力相 等的过程有? =2 1 T T P dT C H ?。(对。状态函数的变化仅决定于初、终态与途径无关。) 6. 自变量与独立变量是一致的,从属变量与函数是一致的。(错。有时可能不一致) 三、填空题 1. 状态函数的特点是:状态函数的变化与途径无关,仅决定于初、终态 。 2. 单相区的纯物质和定组成混合物的自由度数目分别是 2 和 2 。 3. 1MPa=106Pa=10bar=9.8692atm=7500.62mmHg 。 4. 1kJ=1000J=238.10cal=9869.2atm cm 3=10000bar cm 3=1000Pa m 3。 5. 普适气体常数R =8.314MPa cm 3 mol -1 K -1=83.14bar cm 3 mol -1 K -1=8.314 J mol -1 K -1 =1.980cal mol -1 K -1。 第2章P-V-T关系和状态方程 一、是否题 1. 纯物质由蒸汽变成液体,必须经过冷凝的相变化过程。(错。可以通过超临界流体区。) 2. 当压力大于临界压力时,纯物质就以液态存在。(错。若温度也大于临界温度时,则是超临 界流体。) 3. 纯物质的饱和液体的摩尔体积随着温度升高而增大,饱和蒸汽的摩尔体积随着温度的升高而减小。(对。则纯物质的P -V 相图上的饱和汽体系和饱和液体系曲线可知。) 4. 纯物质的三相点随着所处的压力或温度的不同而改变。(错。纯物质的三相平衡时,体系自 由度是零,体系的状态已经确定。)

化工热力学复习题(附答案)

化工热力学复习题 一、选择题 1. T 温度下的纯物质,当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时,则气体的状态为( C ) A. 饱和蒸汽 超临界流体 过热蒸汽 2. 纯物质的第二virial 系数B ( A ) A 仅是T 的函数 B 是T 和P 的函数 C 是T 和V 的函数 D 是任何两强度性质的函数 3. 设Z 为x ,y 的连续函数,,根据欧拉连锁式,有( B ) A. 1x y z Z Z x x y y ?????????=- ? ? ?????????? B. 1y x Z Z x y x y Z ?????????=- ? ? ?????????? C. 1y x Z Z x y x y Z ?????????= ? ? ?????????? D. 1y Z x Z y y x x Z ?????????=- ? ? ?????????? 4. 关于偏离函数M R ,理想性质M *,下列公式正确的是( C ) A. *R M M M =+ B. *2R M M M =- C. *R M M M =- D. *R M M M =+ 5. 下面的说法中不正确的是 ( B ) (A )纯物质无偏摩尔量 。 (B )任何偏摩尔性质都是T ,P 的函数。 (C )偏摩尔性质是强度性质。 (D )强度性质无偏摩尔量 。 6. 关于逸度的下列说法中不正确的是 ( D ) (A )逸度可称为“校正压力” 。 (B )逸度可称为“有效压力” 。 (C )逸度表达了真实气体对理想气体的偏差 。 (D )逸度可代替压力,使真实气体的状态方程变为fv=nRT 。 (E )逸度就是物质从系统中逃逸趋势的量度。 7. 二元溶液,T, P 一定时,Gibbs —Duhem 方程的正确形式是 ( C ). a. X 1dlnγ1/dX 1+ X 2dlnγ2/dX 2 = 0 b. X 1dlnγ1/dX 2+ X 2 dlnγ2/dX 1 = 0 c. X 1dlnγ1/dX 1+ X 2dlnγ2/dX 1 = 0 d. X 1dlnγ1/dX 1– X 2 dlnγ2/dX 1 = 0 8. 关于化学势的下列说法中不正确的是( A ) A. 系统的偏摩尔量就是化学势 B. 化学势是系统的强度性质 C. 系统中的任一物质都有化学势 D. 化学势大小决定物质迁移的方向 9.关于活度和活度系数的下列说法中不正确的是 ( E ) (A )活度是相对逸度,校正浓度,有效浓度;(B) 理想溶液活度等于其浓度。 (C )活度系数表示实际溶液与理想溶液的偏差。(D )任何纯物质的活度均为1。 (E )r i 是G E /RT 的偏摩尔量。 10.等温等压下,在A 和B 组成的均相体系中,若A 的偏摩尔体积随浓度的改变而增加,则B 的偏摩尔体积将(B ) A. 增加 B. 减小 C. 不变 D. 不一定 11.下列各式中,化学位的定义式是 ( A ) 12.混合物中组分i 的逸度的完整定义式是( A )。 A. d G ___i =RTdln f ^i , 0lim →p [f ^i /(Y i P)]=1 B. d G ___i =RTdln f ^i , 0lim →p [f ^ i /P]=1 C. dG i =RTdln f ^i , 0lim →p f i =1 ; D. d G ___i =RTdln f ^i , 0lim →p f ^ i =1 13. 关于偏摩尔性质,下面说法中不正确的是( B ) A.偏摩尔性质与温度、压力和组成有关 B .偏摩尔焓等于化学位 C .偏摩尔性质是强度性质 D. 偏摩尔自由焓等于化学位 j j j j n nS T i i n T P i i n nS nV i i n nS P i i n nU d n nA c n nG b n nH a ,,,,,,,,])([.])([.])([.])([.??≡??≡??≡??≡μμμμ

化工热力学习题集(附答案)

模拟题一 1. T 温度下的纯物质,当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时,则气体的状态为( c ) A. 饱和蒸汽 B. 超临界流体 C. 过热蒸汽 2. T 温度下的过冷纯液体的压力P ( a ) A. >()T P s B. <()T P s C. =()T P s 3. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P ( b ) A. >()T P s B. <()T P s C. =()T P s 4. 纯物质的第二virial 系数B ( a ) A 仅是T 的函数 B 是T 和P 的函数 C 是T 和V 的函数 D 是任何两强度性质的函数 5. 能表达流体在临界点的P-V 等温线的正确趋势的virial 方程,必须至少用到( a ) A. 第三virial 系数 B. 第二virial 系数 C. 无穷项 D. 只需要理想气体方程 6. 液化石油气的主要成分是( a ) A. 丙烷、丁烷和少量的戊烷 B. 甲烷、乙烷 C. 正己烷 7. 立方型状态方程计算V 时如果出现三个根,则最大的根表示( ) A. 饱和液摩尔体积 B. 饱和汽摩尔体积 C. 无物理意义 8. 偏心因子的定义式( ) A. 0.7lg()1s r Tr P ω==-- B. 0.8lg()1s r Tr P ω==-- C. 1.0lg()s r Tr P ω==- 9. 设Z 为x ,y 的连续函数,,根据欧拉连锁式,有( ) A. 1x y z Z Z x x y y ?????????=- ? ? ?????????? B. 1y x Z Z x y x y Z ?????????=- ? ? ?????????? C. 1y x Z Z x y x y Z ?????????= ? ? ?????????? D. 1y Z x Z y y x x Z ?????????=- ? ? ?????????? 10. 关于偏离函数M R ,理想性质M *,下列公式正确的是( ) A. *R M M M =+ B. *2R M M M =- C. *R M M M =- D. *R M M M =+ 11. 下面的说法中不正确的是 ( ) (A )纯物质无偏摩尔量 。 (B )任何偏摩尔性质都是T ,P 的函数。

化工热力学试题

《化工热力学》试题(一) 一、填空题(10分): 1. 纯物质的P-V-T 图上,高于临界压力和临界温度的区域称为 。 2. 写出偏摩尔性质i γln 对应的溶液性质 。 3. 工作于温度为T 1的高温热源和温度为T 2的低温冷源之间的可逆热机的效率为 。 4. 理想溶液混合过程的=?id H 。 5.对于二组分汽液两相平衡体系来说,其体系的自由度为 。 二、判断题(14分) 1. 理想气体混合物就是一种理想溶液。( ) 2. 三参数对应态原理由于两参数对应态原理是因为前者适用于任何流体。( ) 3. 吸热过程一定使系统熵增,反之熵增过程也是吸热过程。( ) 4. 纯物质的气液平衡常数K =1。( ) 5. 对于一个绝热不可逆过程,可以设计一个绝热可逆过程来计算其熵的变化。( ) 6. 混合物气液相图中的泡点曲线表示的是饱和气相,而露点曲线表示的是饱和液相。 ( ) 7. 在一定温度和压力下的理想溶液的组分逸度与其摩尔分数成正比。( ) 三、选择题(16分) 1. 对于一给定的物质来说,virial 方程中的virial 系数与( )有关。 A .温度 B .压力 C .密度 D .体积 2.对于一均相物质,其H 和U 的关系为 A .U H ≤ B .U H > C .U H = D .不能确定 3.气液平衡关系i S i i x P Py =的适用条件是: A .无限制条件 B .低压条件下的非理想液相 C .理想气体和理想溶液 D .理想溶液和非理想气体 4.已知乙炔在7.0=r T 时,其对比饱和蒸汽压为0.0655,则乙炔的偏心因子为: A .0.195 B .0.184 C .0.084 D .0.127 5.偏心因子是从下列定义的:

化工热力学考试题目三

化工热力学考试题目3 一、选择题 1、关于化工热力学用途的下列说法中不正确的是( ) A 可以判断新工艺、新方法的可行性; B.优化工艺过程; C.预测反应的速率; D.通过热力学模型,用易测得数据推算难测数据,用少量实验数据推算大量有用数据; E.相平衡数据是分离技术及分离设备开发、设计的理论基础。 2、纯流体在一定温度下,如压力低于该温度下的饱和蒸汽压,则此物质的状态为( )。 A .饱和蒸汽 B.饱和液体 C .过冷液体 D.过热蒸汽 3、超临界流体是下列( )条件下存在的物质。 A.高于T c 和高于P c B.临界温度和临界压力下 C.低于T c 和高于P c D.高于T c 和低于P c 4、对单原子气体和甲烷,其偏心因子ω,近似等于( )。 A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 5、关于化工热力学研究特点的下列说法中不正确的是( ) A 、研究体系为实际状态。 B 、解释微观本质及其产生某种现象的内部原因。 C 、处理方法为以理想态为标准态加上校正。 D 、获取数据的方法为少量实验数据加半经验模型。 E 、应用领域是解决工厂中的能量利用和平衡问题。 6、关于化工热力学研究内容,下列说法中不正确的是( ) A.判断新工艺的可行性。 B.化工过程能量分析。 C.反应速率预测。 D.相平衡研究 7、分) ,400K 的2N 1kmol 体积约为( ) A 3326L B 332.6L C 3.326L D 3 m 8、下列气体通用常数R 的数值和单位,正确的是( ) A K kmol m Pa ???/10314.83 3 B kmol K C K atm cm /3 ? D K kmol J ?/ 9、纯物质 PV 图临界等温线在临界点处的斜率和曲率都等于( )。 A. -1 B. 0 C.1 D. 不能确定 10、对理想气体有( )。 0)/.(??T P H B 0)/.(=??T P H C 0)/.(=??P T H D 11、对单位质量,定组成的均相流体体系,在非流动条件下有( )。 A . dH = TdS + Vdp B .dH = SdT + Vdp C . dH = -SdT + Vdp D. dH = -TdS -Vdp

化工热力学试题

一、 单项选择题(每题3分,共30分): 1.关于化工热力学研究特点的下列说法中不正确的是( B ) A. 研究体系为实际状态。 B. 解释微观本质及其产生某种现象的内部原因。 C. 处理方法为以理想态为标准态加上校正。 D. 获取数据的方法为少量实验数据加半经验模型。 2.下列关于G E 关系式正确的是( C )。 A. G E = RT ∑X i ln X i B. G E = RT ∑X i ln a i C. G E = RT ∑X i ln γi D. G E = R ∑X i ln X i 3.下列偏摩尔自由焓表达式中,错误的为( D )。 A. i i G μ=- B. dT S dP V G d i i i - ---=;C. ()i j n P T i i n nG G ≠? ???????=-,, D. ()i j n nV T i i n nG G ≠? ???????=-,, 4.下述说法哪一个正确? 某物质在临界点的性质( D ) (A )与外界温度有关 (B) 与外界压力有关 (C) 与外界物质有关 (D) 是该物质本身的特性。 5.关于逸度的下列说法中不正确的是 ( D ) (A )逸度可称为“校正压力” 。 (B )逸度可称为“有效压力” 。 (C )逸度表达了真实气体对理想气体的偏差 。 (D )逸度可代替压力,使真实气体的状态方程 变为fv=nRT 。 (E )逸度就是物质从系统中逃逸趋势的量度。 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 B 。 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.对于流体混合物,下面式子错误的是 D 。 A B 、 i i i V P U H += C i i V i i U U = D 、理想溶液的i i S S = i i G G = 8.由纯组分形成理想溶液时,其混合焓ΔH id B 。 A. >0; B. =0; C. <0 ; D. 不确定。 9.体系中物质i 的偏摩尔体积i V 的定义式为: D 。 A.i j n v T i i i n V V ≠??=,,][ B .i j n v T i i n V V ≠??=,,][总 C .i j n p T i i i n V V ≠??=,,][ D. i j n p T i i n V V ≠??=,,][总 10.混合物的逸度与纯组分逸度之间的关系是 C 。 A.i i f x f ∧ ∑=; B. i f f ∧ ∑=; C. ln i i i x f x f ∧ ∑=ln ; D. ln 0 ln f x f i ∑=

化工热力学试卷三套与答案

一. 选择题(每题2分,共10分) 1.纯物质的第二virial 系数B ( A ) A 仅是温度的函数 B 是T 和P 的函数 C 是T 和V 的函数 D 是任何两强度性质的函数 2.T 温度下的过冷纯液体的压力P (A 。参考P -V 图上的亚临界等温线。) A. >()T P s B. <()T P s C. =()T P s 3. 二元气体混合物的摩尔分数y 1=0.3,在一定的T ,P 下,8812.0?,9381.0?21==?? ,则此时混合物的逸度系数为 。(C ) A 0.9097 B 0.89827 C 0.8979 D 0.9092 4. 某流体在稳流装置中经历了一个不可逆绝热过程,装置所产生的功为24kJ ,则流体的熵变( A ) A.大于零 B.小于零 C.等于零 D.可正可负 5. Henry 规则( C ) A 仅适用于溶剂组分 B 仅适用于溶质组分 C 适用于稀溶液的溶质组分 D 阶段适用于稀溶液的溶剂 二、 填空题(每题2分,共10分) 1. 液态水常压下从25℃加热至50℃,其等压平均热容为75.31J/mol,则此过程的 焓变为(1882.75)J/mol 。 2. 封闭体系中的1mol 理想气体(已知ig P C ),按下列途径由T 1、P 1和V 1可逆地变 化至P 2,则,等温过程的 W =21ln P P RT -,Q =2 1 ln P P RT ,U = 0 ,H = 0 。 3. 正丁烷的偏心因子ω=0.193,临界压力为p c =3.797MPa ,则在Tr =0.7时的蒸 汽压为( 0.2435 )MPa 。 4. 温度为T 的热源与温度为T 0的环境之间进行变温热量传递,其等于热容为Cp , 则E xQ 的计算式为(0 (1)T xQ p T T E C dT T = - ? )。

化工热力学期中考试试卷答案

一、 单项选择题(每题1分,共30分): 1.关于化工热力学研究特点的下列说法中不正确的是( ) A. 研究体系为实际状态。 B. 解释微观本质及其产生某种现象的内部原因。 C. 处理方法为以理想态为标准态加上校正。 D. 获取数据的方法为少量实验数据加半经验模型。 E. 应用领域是解决工厂中的能量利用和平衡问题。 2.Pitzer 提出的由偏心因子ω计算第二维里系数的普遍化关系式是( )。 A .B = B 0ωB 1 B .B = B 0 ω + B 1 C .BP C /(RT C )= B 0 +ωB 1 D .B = B 0 + ωB 1 3.下列关于G E 关系式正确的是( )。 A. G E = RT ∑X i ln X i B. G E = RT ∑X i ln a i C. G E = RT ∑X i ln γi D. G E = R ∑X i ln X i 4.下列偏摩尔自由焓表达式中,错误的为( )。 A. i i G μ=- B. dT S dP V G d i i i - ---=;C. ()i j n P T i i n nG G ≠? ???????=-,, D. ()i j n nV T i i n nG G ≠? ???????=-,, 5.下述说法哪一个正确? 某物质在临界点的性质( ) (A )与外界温度有关 (B) 与外界压力有关 (C) 与外界物质有关 (D) 是该物质本身的特性。 6.泡点的轨迹称为( ),露点的轨迹称为( ),饱和汽、液相线与三相线所包围的区域称为( )。 A. 饱和汽相线,饱和液相线,汽液共存区 B.汽液共存线,饱和汽相线,饱和液相区 C. 饱和液相线,饱和汽相线,汽液共存区 7.关于逸度的下列说法中不正确的是 ( ) (A )逸度可称为“校正压力” 。 (B )逸度可称为“有效压力” 。 (C )逸度表达了真实气体对理想气体的偏差 。 (D )逸度可代替压力,使真实气体的状态方程 变为fv=nRT 。 (E )逸度就是物质从系统中逃逸趋势的量度。 8.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 9.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

化工热力学考试复习题

化工热力学考试复习题文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

化工热力学标准化作业一 一、是否题(正确划√号,错误划×号,并写清正确与错误的原因) 1、纯物质由蒸汽变成液体,必须经过冷凝的相变化过程。 2、当压力大于临界压力时,纯物质就以液态存在。 3、由于分子间相互作用力的存在,实际气体的摩尔体积一定小于同温同压下的理想气体的摩尔体积,所以,理想气体的压缩因子Z=1,实际气体的压缩因子Z<1。 4、纯物质的三相点随着所处的压力或温度不同而改变。 5、在同一温度下,纯物质的饱和液体与饱和蒸汽的吉氏函数相等。 6、纯物质的平衡气化过程,摩尔体积、焓、热力学能、吉氏函数的变化值均大于零, 7、气体混合物的virial系数,如B、C…,是温度的函数。 8*、virial方程和RK方程既可以应用于汽相,又可以用于液相。 9*、在virial方程中,virial系数反映了分子间的相互作用。 10*、Pitzer普遍化方法即为普遍化的压缩因子方法。 二、填空题 1、T温度下的过热纯蒸气的压力p _____p s(T)。 2、表达纯物质的汽液平衡的准则有_____(吉氏函数)、__________(Claperyon方程)。它们(能/不能)推广到其它类型的相相平衡。 3、Lydersen、Pitzer的三参数对应态原理的三个参数分别为___________、__________。

4、对于纯物质,一定温度下的泡点压力与露点压力是______的(相同/不同);一定温度下的泡点与露点,在p-T图上是______的(重叠/分开),而在p-V图上是______的(重叠/分开);泡点的轨迹称为 ___________,露点的轨迹称为___________,饱和汽、液相线与三相线所包围的区域称为___________;纯物质汽液平衡时,压力称为______,温度称为______。 5、正丁烷的偏心因子ω=,临界压力p c=时,则在T r=时的蒸汽压为 ___________MPa。 6*、状态方程通常分为三类,分别是__________,__________, __________。 7*、在状态方程的分类中,RK方程属于__________,virial方程属于 __________。 8*、RK方程是在vdW方程的基础上建立起来的,vdW方程的形式是 p=RT/(V-b)-a/V2,RK方程的形式为____________________。 三、计算题 1、将1mol甲烷压缩贮于容积为,温度为的钢瓶内,问此甲烷产生的压力有多大分别用(1)理想气体状态方程;(2)RK方程计算。已知甲烷的临界参数为T c=,p c=。RK方程中a=,b= RT c/p c。 解: 2、质量为500g的氨贮于体积为30000cm3的钢弹内,钢弹浸于温度为65℃的恒瘟水浴中,试分别用下述方法计算氨的压力。(1)理想气体状态方程;(2)RK方程;(3)Pitzer普遍化方法。已知氨的临界常数为T c=,

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