化工热力学复习题

化工热力学复习题

一、填空题

1、与环境之间无物质传递的系统成为____________，它又可以分为___________和____________________。与环境之间有物质传递的系统称为_______________。与环境之间既无物质又无能量传递的系统称为______________。（P3）

2、按应用对象的差异，我们将应用部分划分为__________________、____________________和_____________________________。（P4）

3、热力学性质的表达主要有_______、_________和_____________三种形式。（P4）

4、流体的性质有_________________和__________________之分。（P5）

5、状态函数的特点是______________________________________________。（P6）

6、1Mpa=_____Pa=___bar=_____________atm=_______________mmHg。（P8）

7、普适气体常数R=______MPa·cm3·mol-1·K-1=_______bar·cm3·mol-1·K-1 =_________J·mol-1·K-1=_________cal·mol-1·K-1。（P8）

8、状态方程可以___________________________、_______________________和_____________________。（P12）

9、纯物质在一定温度（

10、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______________；露点的轨迹为_____________________；饱和气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______________，温度为______________。（P34）

11、系统与环境的能量交换有_______和_________两种形式。（P37）

12、逸度的定义式的含义_________________________________________。（P49）

13、对于混合物系统，偏离函数中参考态是__________________________。（P69）

14、独立变量的个数称为_______________。（P74）

15、系统的自由度F=_______________。（P75）

16、两种不同归一化活度系数之间的关系___________________________。（P91）

17、常温、常压条件下二元液相系统的溶剂组分的活度系数为lnγ1=αx22+βx23（αβ是常数），则溶质组分的活度系数表达式是lnγ2=_____________。（P104）18、非均相系统的热力学性质计算包括两个部分________________________和______________________________。（P106）

19、不同的非均相系统包含了不同的相平衡，典型的有___________________、___________________________和____________________________。（P106）

20、共沸点分为两种，即___________________和_____________________。（P109）

21、γ法计算液液平衡的准则_________________________________。（P133）

22、汽-液-液三相平衡的准则____________________________________。（P137）

23、熵增原理的数学表达式______________________________________。（P149）

24、有效能的平衡方程式则可写成（∑B）in=（∑B）out+D当D=0时，是__________，D＞0是__________________，D＜0的过程不可能自发进行。（P155）

25、绝热节流过程是__________过程。节流时存在摩擦阻力损耗，故节流过程是_______________，节流后熵值一定__________。（P157）

26、流体节流时，由于压力变化而引起的温度变化称为________________。（P157）

27、使物系的温度降到低于周围环境物质（如大气）的温度的过程称为

_____________。（P160）

28、气体、液体、固体相互接触的分界面称为_____________________。（P174）

29、物质在界面和体相内部浓度不均匀的现象称为___________________。描述吸附现象的基本物理量是__________________。（P174）

30、在一定温度下，溶液界面张力随浓度变化关系称为________________。（P178）

31、影响界面张力的因素______________和______________。（P180）

32、液面弯曲程度通常用_____________来表示。凸液面的曲率为____________，凹液面的曲率为_______________。（P181）

33、二维理想气体状态方程___________________________。（P185）

34、气固界面吸附可分为___________________和___________________两种类型。（P186）

35、电解质溶液渗透系数表达式___________________________________。（P197）

36、关联电解质水溶液活度系数的半径验模型大致分为三类即_______________、____________________和______________________。（P198）

37、由于加入盐而使溶解度减小的现象称为__________________；反之。使溶解度增加的现象称为_____________________。两种作用通称为_______________。发生盐效应的原因是__________________________________________。（P202）38、聚合物的聚集态有___________、_____________和_______________等多种结构。（P209）

39、聚合物的物理化学性质取决于分子的_____________和____________。（P209）

40、聚合物分子链的几何形态有________、________或__________等结构。（P209）

41、纯物质P-V图临界等温线在临界点处的斜率0 ，曲率为0 。

42、二元混合物焓表达式为H=X1H1+X2H2+αX1X2，如选同温同压下符合Lewis-Randll规则的标准态就有?H =αX1X2。

43、等温等压下二元溶液组分的活度系数与组成之间关系，按Gibbs-Duhem方程X1dlnγ1+ X2 d㏑γ2= 0 。

44、单位质量稳流体系能量平衡方程是?H+1/2?u2+g?Z=Q+W S。

45、当T, P G=RT∑x i ln（γi x i ）。

二、选择题

1、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、高于T C和低于P C

C、低于T C和高于P C

D、T C和P C

2、对理想气体有

A、(?H/?P)T<0

B、(?H/?P)T>0

C、(?H/?P)T=0

3、混合气体的第二维里系数

A、仅为T的系数

B、T和P的函数

C 、T和组成的函数

D 、P和组成的函数

4、某气体符合P=RT/(V-b) 状态方程,从V1等温可逆膨胀至V2,则体系的熵变为

A、RTln(V2-b)/(V1-b)

B、0

C、Rln(V2-b)/(V1-b)

D、RlnV2/V1.

5、对于蒸汽动力循环要提高热效率，可采取一系列措施，以下说法不正确

的是 ,

A 、同一Rankine 循环动力装置，可提高蒸气过热温度和蒸汽压力

B 、同一Rankine 循环动力装置，可提高乏气压力。

C 、对Rankine 循环进行改进，采用再热循环。

D 、对Rankine 循环进行改进，采用回热循环。

6、作为朗肯循环改进的回热循环是从汽轮机（即蒸汽透平机）中抽出部分蒸汽

去 ,

A 、锅炉加热锅炉进水

B 、回热加热器加热锅炉进水

C 、冷凝器加热冷凝水

D 、过热器再加热

7、某压缩制冷装置的制冷剂在原冷凝器的出口P,T ，现T 比原冷凝压力下的饱

和温度低了5度，其它不变,则制冷循环 。

A.、冷量增加，压缩功耗不变 B 、冷量不变，压缩功耗减少

C 、冷量减少，压缩功耗减小

D 、冷量增加，压缩功耗增加

8、二元非理想极稀溶液, 其溶质和溶剂分别遵守

A 、Henry 定律和Lewis--Randll 规则.

B 、Lewis--Randll 规则和Henry 定律.

C 、拉乌尔规则和Lewis--Randll 规则.

D 、Lewis--Randll 规则和拉乌尔规则.

9、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 ,

式中B 0，B 1可由T r 计算出。

A 、B=

B 0B 1ω B 、B=B 0+B 1ω

C 、BP c /RT=B 0+B 1ω

D 、B=B 0ω+B 1

10、对气体氩其偏心因子ω，等于

A 、1

B 、0

C 、2

D 、3

11. 混合物中组分i 的逸度的完整定义式是 。

A 、d ,G EQ \* jc0 \* "Font:Times New Roman" \* hps12 \o(\s\up 9(___i=RTdln ,f " \* hps12 \o\ar(\s\up 9(^i ,

0lim →p [,f EQ \* jc4 \* "Font:Times New Roman" \* hps12 \o\ar(\s\up 9(^i /(Y i P)]=1 B 、d ,G

EQ \* jc0 \* "Font:Times New Roman" \* hps12 \o(\s\up 9(___i=RTdln ,f EQ \* jc4 \* "Font:Times New Roman" \* hps12 \o\ar(\s\up 9(^i, 0lim →p [,f EQ \* jc4 \* "Font:Times New Roman" \* hps12 \o\ar(\s\up 9(^i

/P]=1

C 、dGi=RTdln ,f EQ \* jc4 \* "Font:Times New Roman" \* hps12 \o\ar(\s\up 9(^i, 0lim →p fi =1

D 、d

,G EQ \* jc0 \* "Font:Times New Roman" \* hps12 \o(\s\up 9(___i=RTdln ,f EQ \* jc4 \* "Font:Times New Roman" \* hps12 \o\ar(\s\up 9(^i, 0

lim →p ,f EQ \* jc4 \* "Font:Times New Roman" \* hps12 \o\ar(\s\up 9(^i =1

12、一封闭体系经过一变化，体系从25℃恒温水浴吸收热量8000KJ ，体系熵增

25KJ/K ，则此过程

A 、可逆的

B 、不可逆的

C 、不可能的

13、苯（1）和环己烷（2）在303K ，0.1013Mpa 下形成X 1=0.9溶液。此条件下

V 1=89.96cm 3/mol ， V 2= 109.4cm 3/mol ，

V ,EQ \* jc2 \* "Font:Times New Roman" \* hps12 \o\ad(\s\up 9(——,V E Q \* j c 2 \* "F o n t :T i m e s N e w R o m a n " \* h p s 12 \o \a d (\s \u p 9(——1=89.99cm 3/mol

，V ,EQ \* jc2 \* "Font:Times New Roman" \* hps12 \o\ad(\s\up 9(——,V E Q \* j c 2 \* "F o n t :T i m e s N e w R o m a n " \* h p s 12 \o \a d (\s \u p 9(——2=111.54cm 3/mol ，则过量体积V E = cm 3/mol 。

A 、0.24；

B 、0；

C 、–0.24

D 、0.55

14、按第二定律，无论什么过程体系的熵变 。

A 、≤0

B 、≥0

C 、=0

D 、不确定

15、理想气体从同一初态V 1作等温可逆膨胀或绝热可逆膨胀到达相同的终态压力，则等温可逆膨胀后体积V 2与绝热可逆膨胀后体积V ’2相比 。

A 、V 2 = V ’2

B 、V 2>V ’2

C 、V 2< V ’2

D 、不确定

16、节流效应T-P 图上转化曲线是表示 的轨迹。

A 、μj =0

B 、μj <0

C 、μj >0

17、下列偏摩尔性质与溶液性质关系式中，正确的是n mol 溶液性质，nM= 。

A 、n i ,M EQ \* jc2 \* "Font:Times New Roman" \* hps12 \o\ad(\s\up 9(——i

B 、∑x i ,M EQ \* jc2 \* "Font:Times New Roman" \* hps12 \o\ad(\s\up 9(——i

C 、x i ,M EQ \* jc2 \* "Font:Times New Roman" \* hps12 \o\ad(\s\up 9(——i

D 、∑n i ,M EQ \* jc2 \* "Font:Times New Roman" \* hps12 \o\ad(\s\up 9(——i

18、对无热溶液，下列各式能成立的是 。

A 、S E =0，V E =0

B 、S E =0，A E =0

C 、G E =0，A E =0

D 、H

E =0，G E = -TS E

19、下列方程式中以正规溶液模型为基础的是 。

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气液液相平衡状态，其自由度F= 。

A 、0

B 、3

C 、2

D 、1

21、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，则气体的状态为_______。

A 、饱和蒸汽

B 、超临界流体

C 、过热蒸汽

22、T 温度下的过热纯蒸汽的压力P__________。

A 、>P s （T ）

B 、

C 、=P s (T)

23、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 、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

24、当P →0时，纯气体的[RT/P －V(T ，P)]的值为___________。

A 、0

B 、很高的T 时为0

C 、与第三virial 系数有关

D 、在Boyle 温度时为0

25、吉氏函数变化与p-V-T 关系为G ig （T ，P ）－G x =RTlnp ，则G x 的状态应该为_____。

A 、T 和P 下纯理想气体

B 、T 和零压力的纯理想气体

C 、T 和单位压力的纯理想气体

26、欲找到活度系数与组成的关系，已有下列二元系统的活度系数表达式，α，β为常数，请决定每一组的可接受性。

A 、γ1=αx 1；γ2=βx 2

B 、γ1=1+αx 2；γ2=1+βx 1

C、lnγ1=αx2；lnγ2=βx1

D、lnγ1=αx22；lnγ2=βx12

27、二元气体混合物的摩尔分数y1=0.3，在一定的T、P下，φ1=0.9381，φ2=0.8812，则此时混合物的逸度系数为______。

A、0.9097

B、0.8970

C、0.8982

D、0.9092

选择题答案

1、理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。（√）

2、自变量与独立变量是一致的，从属变量与函数是一致的。（×）

3、纯物质由蒸气变成液体，必须经过冷凝的相变化过程。（×）

4、当压力大于临界压力时，纯物质就以液态存在。（×）

5、在同一温度下，纯物质的饱和液体与饱和蒸气的吉氏函数相等。（√）

6、由于偏离函数是两个等温状态的性质之差，故不可能用偏离函数来计算性质随着温度的变化。（×）

7、对于理想溶液，所有的混合过程性质变化均为零。（×）

8、对于理想溶液所有的超额性质均为零。（√）

9、系统混合过程的性质变化与该系统相应的超额性质是相同的。（×）

10、在一定压力下，组成相同的混合物的露点温度和泡点温度不可能相同。（×）

11、纯物质的汽-液平衡常数K等于1。（√）

12、对于负偏差系统，液相的活度系数总是小于1。（√）

13、能满足热力学一致性的汽-液平衡数据就是高质量的数据。（×）

14、逸度系数也有归一化问题。（×）

15、对于理想系统，汽-液平衡常数K i（=y i/x i），只与T、P有关，而与组成无关。（√）

四、简答题

1.偏摩尔性质

2.有效能

3.相平衡准则

4.剩余性质

答案：

1、偏摩尔性质：在给定的T，P和组成下，向含有组分i的无限多的溶液中加入1摩尔的组分i所引起一系列热力学性质的变化。

2、有效能：体系从所处的状态达到与环境相平衡的可逆过程中，对外界作出

的最大有用功称为该体系在该状态下的有效能。

3、相平衡准则：各相的温度、压力相同外，各相中各组分的分逸度（化学位）

必须相等。

4、剩余性质：气体在真实状况下的热力学性质与在同一温度、压力下当气体

处于理想状态下热力学性质之间的差额。

五、计算题

1．（12分）氨冷凝器用冷却水将气态氨冷凝为液氨，冷凝器进出口参数：氨进口：383k，1.2MPa，H1=1897kJ/kg，S1=9.010KJ/（kg.K）

氨出口：305k，1.2MPa，H2=565.2kJ/kg，S2=4.689KJ/（kg.K）

水进口：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）

假设冷凝器与周围环境无热交换，环境温度T0=298K。试求：

（1）冷凝1Kg汽氨耗用冷却水量（4分）；

（2）冷凝1Kg汽氨总损耗功（8分）。

2.（12分）.设一制冷能力（冷冻量）为41800 kJ/h带节流阀的氨冷冻循环装置，蒸发温度-15?C，冷凝温度25?C ，过冷度为5?C 。假设压缩机绝热不可逆运行，其等熵效率为80%。求

（1）在T—S图上表示此循环过程；（3分）

（2）每小时制冷剂的循环量（3分）

（3）压缩机功耗；（3分）

（4）循环制冷系数。（3分）

（已知压缩机进口处氨的焓为1644 kJ/kg，如果经可逆绝热压缩出口处氨的焓为1866 kJ/kg，冷凝器出口过冷氨的焓是514.6 kJ/kg.）

3.（12分）在T-S图上画出下列各过程所经历的途径（注明起点和箭头方向），并说明过程特点：如ΔG=0

（1）饱和液体节流膨胀；（3分）

（2）饱和蒸汽可逆绝热膨胀；（3分）

（3）从临界点开始的等温压缩；（3分）

（4）过热蒸汽经冷却冷凝为过冷液体（压力变化可忽略）。（3分）

4.（14分）乙醇（1）——苯（2）体系45?C下达汽液平衡时，P=302mmHg，x1=0.616，

45?C下蒸汽压P s1=172mmHg，P s2=222mmHg。气相可视为理想气体，此体系可用G E/RT=Cx1x2式关联,C为常数,求

（1）lnγ1和lnγ2表达式；（6分）

（2）45?C下此体系是否存在共沸物？如存在，试计算恒沸点组成和恒沸点处平衡蒸汽总压。（8分）

设C=1.74 。

答案：

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

氨冷凝器作孤立体系，

?S L=G水?S水+1*?S氨

=31.93（0.435-0.297）+（4.689-9.010）=0.0853kJ/kg氨冷凝水

W L=T0?S L=298*0.0853=25.41 kJ/kg氨冷凝水

2.

1）如左图

07.4)16445.1921/()6.5141644()'/()(/)485.2/5.10267)16445.1921(37)'()3/37)6.5141644/(41800)/(41800/)2/5.19218.0/)16441866(1644/)(';)'()(1251012510012121212=--=--====-=-===-=-===-+=-+=--=

H H H H W q KW

h KJ H H m mW P h Kg H H q Q m Kg KJ H H H H H H H H s s T s s εηη

3. (1) ?H=0 (2) ?S=0 (3) ?T=0 (4) ?P=0 0

1

2

3

456

0123456S T

4.（1）lnr 1=[?(nG E /RT)/ ?n]T,P,n2=cx 22,同理lnr 2= cx 12 lnr 1=ln(y 1P/x 1P 1s )=ln(y 1*302/0.616*172)=ln(2.8503y 1)=c x 22=c*0.3842=0.1475c lnr 2=ln(y 2P/x 2P 2s )=ln(y 2*302/0.384*222)=ln(3.5426y 2)=c x 12=c*0.6162=0.3795c

（2）若存在恒沸物，则有r 1/r 2=P 2S /P 1S =222/172=1.2907 lnr 1- lnr 2= c x 22- c x 12,ln1.2907=1.74(x 2- x 1), x 1=0.4267 ∵0< x 1<1, ∴存在恒沸物，其x 1oz =y 1oz =0.4267 平衡蒸汽总压：P= x 1P 1s y 1/ y 1= P 1s y 1= P 1s *exp(c x 22)=304.7mmHg

化工热力学复习题及答案 ()

《化工热力学》课程模拟考试试卷 A 开课学院：化工学院，专业：材料化学工程 考试形式： ，所需时间： 分钟 考生姓名： 学号： 班级： 任课教师： 写T ，错的写F) 1．理想气体的压缩因子1Z =，但由于分子间相互作用力的存在，实际气体的压缩因子 。 (A) 小于1 (B) 大于1 (C) 可能小于1也可能大于1 (D) 说不清楚 2．甲烷c 4.599MPa p =，处在r 0.3p =时，甲烷的压力为 。 (A) 15.33MPa (B) 2.7594 MPa ； (C) 1.3797 MPa (D) 1.1746 MPa 3．关于建立状态方程的作用，以下叙述不正确的是 。 (A) 可以解决由于实验的p -V -T 数据有限无法全面了解流体p -V -T 行为的问题。 (B) 可以解决实验的p -V -T 数据精确度不高的问题。 (C) 可以从容易获得的物性数据(p 、V 、T 、x )来推算较难测定的数据(H ，U ，S ，G )。 (D) 可以解决由于p -V -T 数据离散不便于求导和积分，无法获得数据点以外的p -V -T 的 问题。 4．对于流体混合物，下面式子错误的是 。 (A) lim i i i x M M ∞→=(B)i i i H U pV =+ (C) 理想溶液的i i V V =，i i U U = (D) 理想溶液的i i S S =，i i G G = 5．剩余性质R M 的概念是表示什么差别的 。 (A) 真实溶液与理想溶液 (B) 理想气体与真实气体 (C) 浓度与活度 (D) 压力与逸度 6．纯物质在临界点处的状态，通常都是 。 (A) 气体状态 (B) 液体状态 (C) 固体状态 (D) 气液不分状态 7．关于化工热力学研究内容，下列说法中不正确的是( )。

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)

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。）

化工热力学模拟题4

模拟题四

二．填充题（每空1分，共13分）： 1．纯物质 T—S 图的拱形曲线下部为_______________ 区。 2．一定状态下体系的有效能是指体系由该状态达到与____________成完全平衡状态时，此过程的理想功。 3．纯物质 PV图临界等温线在临界点处的斜率和曲率都等于 __________。 4．溶液中组分i的活度系数的定义是γi =________________________。 5．单位质量稳定流动体系能量平衡方程_______________________________, 对流体通过换热器的过程，能量平衡方程可简化为 ______________________，对流体通过泵、压缩机等设备的过程，能量平衡方程可简化为_______________________。 6．在下表空格处填入相应的偏摩尔性质或溶液性质

三．名词解释题（每题4分，共20分）： 1．偏心因子 2．相平衡准则 3．超额性质 4．偏离函数 5. 理想溶液 四．计算题 1、（12 分）化工生产中需0.1MPa，80℃热水用于设备保温，此热水由0.2MPa，175℃水蒸汽通入0.1MPa，20℃冷水在热水槽中混合得到。请计算： （1）制备1吨热水需用多少冷水和水蒸汽？（4分） （2）此混合过程理想功和损失功各是多少（按1吨热水计）？（4分） （3）如果用0.1MPa，95℃热水代替水蒸气制备0.1MPa，80℃热水，那么损失功又是多少（按1吨热水计）？（2分） (4) 比较（2）和（3）的结果，哪一个损失功小？为什么？（2分） 设混合过程热损失可忽略，环境温度是20℃。有关数据列于下： 热水（80℃）热水（95℃）冷水（20℃）水蒸气（175℃） H （kJ/kg） 334.91 397.96 83.96 2819.7 S （kJ/（kg K）） 1.0753 1.2500 0.2966 7.3931 2、 (12分) 有一氨压缩制冷循环装置其制冷能力为100000kJ/h，氨蒸发温度是243 K, 蒸发器出口的氨饱和 蒸汽经可逆绝热压缩、冷凝到303K，过冷到298K，再经节流伐等焓膨胀后回蒸发器。问：（1）如果压缩机进、出口处氨的焓分别是1644kJ/kg和1966kJ/kg，冷凝器出口过 冷氨的焓是540kJ/kg，试求压缩机的理论功率和装置的制冷系数。（5分） （2）如果将氨的蒸发温度调整到253K，压缩过程仍为可逆绝热压缩，其余条件不 变，试问压缩机的理论功率有何变化，为什么？此时压缩机进、出口处氨的焓分别是1658kJ/kg 和1912kJ/kg。（3分） （3）在T--S图上标出（1）、（2）二循环过程。（4分）

化工热力学习题集(附答案)复习-(1)

模拟题一 一．单项选择题（每题1分，共20分） 本大题解答（用A 或B 或C 或D ）请填入下表： 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 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. 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. 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（ ） 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。 （C ）偏摩尔性质是强度性质。（D ）强度性质无偏摩尔量 。 12. 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。 13. 二元溶液，T, P 一定时,Gibbs —Duhem 方程的正确形式是 ( ). 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 dln γ2/dX 1 = 0 14. 关于化学势的下列说法中不正确的是( ) 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 15．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 ）任何纯物质的活度均为1。 （E ）的偏摩尔量。

化工热力学习题集(附标准答案)

化工热力学习题集(附标准答案)

————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：

模拟题一 一．单项选择题（每题1分，共20分） 本大题解答（用A 或B 或C 或D ）请填入下表： 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. 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（ B ） 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 ） A. 0.7lg()1 s r Tr P ω==-- B. 0.8lg()1 s 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（ 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 ????????? =- ? ? ?????????? 10. 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 =+ 11. 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 。 12. 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。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案

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。

化工热力学样题

简答题 1． 当压力趋近于零时,实际气体趋近于理想气体，根据剩余性质的定义，能否说其剩余体积趋近于零？ 不能。V Ｒ=(Ｚ-1)ＲT/p, Z 为Ｔ，p 的函数，在等温下对p →0展开得到维里方程:Z ＝１+(B/ＲＴ）＊p ＋(C-B ２)／(RT ） 2 *p ２+o(p 3) 因此当p →０时,(Z-1)/ｐ→B/R Ｔ, V R →B ２． 理想气体分别经等温可逆压缩和绝热可逆压缩后,何者焓值为高?试在压焓图上标示。 等熵。在气相区压焓图上的斜率：等温线为负值而等熵线为正值。 ln 1S p H pV ???= ????，ln 1(1)T p H pV T β???= ? ?-??，对理想气体βT=1，压焓图上等温线为竖直线。 3. 某二元体系Ａ＋B,以Lew ｉs-Ｒand ａll 规则为基准定义活度,若活度系数一为正偏差（γA >1）,一为负偏差(γB <1），是否不符合G ｉｂbs －Duhem 关系？ 可能出现，并不破坏G ｉbbs-Ｄuhem 关系。如Margules 模型参数一正一负时。 4. 常温下一密闭容器中水与其蒸气达到平衡，若向其中充入惰性气体，若保持温度不变，请问水蒸气的量会增加还是减少? 增加。判断逸度之消长。液相逸度与压力的关系,P ｏynting 因子。 ５. 说明空气中水的饱和湿度关系y=P ｓat (T)/Ｐ的成立条件。其中y 为空气中水的摩尔分数,Ｐsat 为温度T 下的饱和蒸汽压，T 和P 为环境温度、压力。 空气中的水蒸汽(Ｔ,Ｐ,y)与其凝结液相(T,P,x)中的水达到平衡，则逸度相等:??g l w w f f = 气相视作理想气体混合物:??(,,) g w w f T p y py py ?=≈ 液相视为纯水并忽略压力的影响：* **?(,)(,)sat p liq l sat sat sat w w p V f f T p T p p dp p RT ?==≈? 6． 二元体系Ａ+B 在等温等压下处于气液平衡,由１mol 液相（ｘA =０.4）和0.１mo ｌ(y A =0.7)汽相组成。若向该系统加入0．5mo ｌ的A ，保持温度压力不变,当再次达到平衡时会出现什么变化？（提示:数量与组成) 组成不变,液相量减少。 根据气液平衡的自由度可知两相组成不变。通过质量守恒可计算得到液相量减少。 （两种概念化设想可不通过计算判断: 1．设想加入xA=0.４或xA=0.7混合物时如何变化; ２. 设想液相0.4挥发为气相0.7，液相xA 会下降,这正好可以通过加入的Ａ补充;反之若气相冷

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 ∑=

【化工热力学期末考试题一】

化工热力学期末考试题一 （附答案） 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（ ） 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. >()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 （ ） A. >()T P s B. <()T P s C. =()T P s 4. 纯物质的第二virial 系数B （ ） 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. 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. 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()1 s r Tr P ω==-- B. 0.8lg()1 s 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。 （C ）偏摩尔性质是强度性质。（D ）强度性质无偏摩尔量 。 12. 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” 。

化工热力学模拟题三

模拟题三 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、(1.5分)0.1Mpa ,400K 的2N 1kmol 体积约为（ ） A 3326L B 332.6L C 3.326L D 33.263 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 1.987cal/kmol K C 82.05 K atm cm /3 ? D 8.314K 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 )/.(=??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 12、对1mol 符合)/(b V RT P -=状态方程的气体， T P S )( ??应是 ） A.R/V ； B.R ； C. -R/P ； D.R/T 。 13、当压力趋于零时，1mol 气体的压力与体积乘积（PV ）趋于（ ）。 A. 零 B 无限大 C. 某一常数 D. RT 14、不经冷凝，能否将气体通过其他途径变成液体？（ ） A.能 B.不可能 C.还缺条件 15、对1molVan der Waals 气体，有（ ）。 A. (?S/?V)T =R/(v-b) B. (?S/?V)T =-R/(v-b) C. (?S/?V)T =R/(v+b) D. (?S/?V)T =P/(b-v) 16、纯物质临界点时，其对比温度T r （ ）。

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 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=，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 B C D 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mol,则此过程的焓变为（）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＝，临界压力为p c ＝，则在Tr ＝时的蒸汽压为（ ）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( (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

化工热力学期末考试A卷及答案

化工热力学期末试题（A）卷 2007~2008年使用班级化学工程与工艺专业05级 班级学号姓名成绩 一．选择 1．纯物质在临界点处的状态，通常都是 D 。 A．气体状态 B．液体状态 C．固体状态D．气液不分状态 2．关于建立状态方程的作用，以下叙述不正确的是 B 。 A. 可以解决由于实验的P-V-T数据有限无法全面了解流体P-V-T 行 为的问题。 B．可以解决实验的P-V-T数据精确度不高的问题。 C．可以从容易获得的物性数据（P、V、T、x）来推算较难测定的数据（ H，U，S，G ） D．可以解决由于P-V-T数据离散不便于求导和积分，无法获得数据点以外的P-V-T的问题。 3．虚拟临界常数法是将混合物看成一个虚拟的纯物质，从而将纯物质对比态原理的计算方法用到混合物上。. A 。 A．正确 B．错误 4．甲烷P c=,处在P r=时，甲烷的压力为 B 。 A．B． MPa； C． MPa

5．理想气体的压缩因子Z=1，但由于分子间相互作用力的存在，实际气体 的压缩因子 C 。 A ． 小于1 B ．大于1 C ．可能小于1也可能大于1 6．对于极性物质，用 C 状态方程计算误差比较小，所以在工业上 得到广泛应用。 A ．vdW 方程，SRK ； B ．RK ，PR C ．PR ，SRK D ．SRK ，维里方程 7．正丁烷的偏心因子ω=，临界压力P c = 则在T r =时的蒸汽压为 2435.0101==--ωc s P P MPa 。 A 。 A ．正确 B ．错误 8．剩余性质M R 的概念是表示什么差别的 B 。 A ．真实溶液与理想溶液 B ．理想气体与真实气体 C ．浓度与活度 D ．压力与逸度 9．对单位质量，定组成的均相流体体系，在非流动条件下有 A 。 A ．dH = TdS + Vdp B ．dH = SdT + Vdp C ．dH = -SdT + Vdp D ．dH = -TdS -Vdp 10．对1mol 符合Van der Waals 状态方程的气体，有 A 。 A ．(S/V)T =R/(v-b ) B ．(S/V)T =-R/(v-b) C ．(S/V)T =R/(v+b) D ．(S/V)T =P/(b-v) 11．吉氏函数变化与P-V-T 关系为()P RT G P T G x ig ln ,=-，则x G 的状态应该为

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

化工热力学模拟试题(1)及参考答案解析

第二篇模拟试题与参考答案

化工热力学模拟试题(1)及参考答案 一（共18分） 判断题（每题3分） 1 纯物质的饱和液体的摩尔体积随着温度升高而增大，饱和蒸气的摩尔体积随着温度的升高而减小。 ( ) 2 若某系统在相同的始态和终态间，分别进行可逆与不可逆过程，则?S 不可逆>?S 可逆。 ( ) 3 由三种不反应的化学物质组成的三相pVT 系统，达平衡时，仅一个自由度。 ( ) 4 热量总是由TdS ?给出。 ( ) 5 不可逆过程孤立系统的熵是增加的，但过程的有效能是减少的。 ( ) 6 物质的偏心因子ω是由蒸气压定义的，因此ω具有压力的单位。 ( ) 二（共16分） 简答题（每小题8分） 1 Virial 方程()2 11''==+++??????pV Z B p C p RT ()212= =+++??????pV B C Z RT V V 如何证明： B B RT '= 22C B C (RT)-'= 2 水蒸气和液态水的混合物在505K 下呈平衡态存在，如果已知该混合物的比容为3-141cm g ?，根据蒸气表的数据计算混合物的焓和熵。已知在该温度下的饱和水蒸气性质 为： 三（15分） 用泵以756kg h ?的速度把水从45m 深的井底打到离地10m 高的开口储槽中，冬天为了防冻，在运送过程中用一加热器，将-131650kJ h ?的热量加到水中，整个系统散热速度为-126375kJ h ?，假设井水为2℃，那么水进入水槽时，温度上升还是下降？其值若干？假设动能变化可忽略，泵的功率为2马力，其效率为55％（1马力＝735W ）（视为稳流系统）。 四（20分） 一个Rankine 循环蒸气动力装置的锅炉，供给2000kPa ，400℃的过热蒸气透平，其流量-125200kg h ?，乏气在15kPa 压力下排至冷凝器，假定透平是绝热可逆操作的，冷凝器出口为饱和液体，循环水泵将水打回锅炉也是绝热可逆，求：（1）透平所做的功？（2）水泵所做的功？（3）每千克蒸气从锅炉获得的热量？已知2000kPa ，400℃过热蒸气的热力 学性质为：-1H 29452J g .=?，-1-1 S 71271J g K .=??；15kPa 压力下的乏气热力学性质为： 21kg cm -?、27℃压缩到268kg cm -?，并经级间冷却到27℃，设压缩实际功率1224kcal kg -?， 求级间冷却器应移走的热量，压缩过程的理想功、损耗功与热力学效率，设环境温度为27℃。已知甲烷的焓和熵数据如下：

(完整版)天津大学化工热力学期末试卷(答案)

本科生期末考试试卷统一格式（16开）： 20 ～20 学年第 学期期末考试试卷 《化工热力学 》（A 或B 卷 共 页） （考试时间：20 年 月 日） 学院 专业 班 年级 学号 姓名 一、 简答题（共8题，共40分，每题5分） 1. 写出封闭系统和稳定流动系统的热力学第一定律。 答：封闭系统的热力学第一定律：W Q U +=? 稳流系统的热力学第一定律：s W Q Z g u H +=?+?+?22 1 2. 写出维里方程中维里系数B 、C 的物理意义，并写出舍项维里方程的 混合规则。 答：第二维里系数B 代表两分子间的相互作用，第三维里系数C 代表三分子间相互作用，B 和C 的数值都仅仅与温度T 有关；舍项维里方程的混合规则为：∑∑===n i n j ij j i M B y y B 11，() 1 ij ij ij cij cij ij B B p RT B ω+= ，6.10 422.0083.0pr ij T B - =，2 .41 172.0139.0pr ij T B -=，cij pr T T T =，()()5 .01cj ci ij cij T T k T ?-=，cij cij cij cij V RT Z p = ，()[]3 3 1315.0Cj ci cij V V V +=，

()cj ci cij Z Z Z +=5.0，()j i ij ωωω+=5.0 3. 写出混合物中i 组元逸度和逸度系数的定义式。 答：逸度定义：()i i i f RTd y p T d ?ln ,,=μ （T 恒定） 1?lim 0=??? ? ??→i i p py f 逸度系数的定义：i i i py f ??=φ 4. 请写出剩余性质及超额性质的定义及定义式。 答：剩余性质：是指同温同压下的理想气体与真实流体的摩尔广度性质之差，即：()()p T M p T M M id ,,-='?；超额性质：是指真实混合物与同温同压和相同组成的理想混合物的摩尔广度性质之差，即： id m m M M -=E M 5. 为什么K 值法可以用于烃类混合物的汽液平衡计算？ 答：烃类混合物可以近似看作是理想混合物，于是在汽液平衡基本表达 式中的1=i γ，i v i φφ=?，在压力不高的情况下，Ponding 因子近似为1，于是，汽液平衡表达式化简为：v i s i s i i i id i p p x y K φφ==。由该式可以看出，K 值仅仅与温度和压力有关，而与组成无关，因此，可以永K 值法计算烃类系统的汽液平衡。 6. 汽相和液相均用逸度系数计算的困难是什么？ 答：根据逸度系数的计算方程，需要选择一个同时适用于汽相和液相的状态方程，且计算精度相当。这种方程的形式复杂，参数较多，计算比较困难。