化工热力学试卷答案.doc

广东工业大学研究生课程考试试卷封面 学院： 轻工化工学院题号分数12345678合计平时成绩总评成绩开课单位：轻工化工学院专业： 化学工程与技术姓名： 雷琳学号： 2111206031考试科目: 化工热力学与动力学学生类别： 硕士考试时间: 第 13 周星期 五 ( 2013年5月24日 )开课学期： 2013年 春 季任课教师：潘湛昌说明：1.以上左栏学生填写,右栏老师填写;2.学位课考试的答题均写在答题纸上,考查课若无课堂考试可不用答题纸，但仍应填写此页封面; 3.平时成绩根据任课教师所写的课程教学大纲规定评定； 4.任课教师评完分后从网上录入成绩，再打印成绩单一式两份连同试卷、答题纸交教务员保管（保管四年）。题号答 卷得分 1、一个0.057m3气瓶中贮有的1MPa和294K的高压气体通过一半开的阀门放入一个压力恒定为0.115MPa的气柜中，当气瓶中的压力降至0.5MPa时，计算下列两种条件下从气瓶中流入气柜中的气体量。(假设气体为理想气体)(a)气体流得足够慢以至于可视为恒温过程；(b)气体流动很快以至于可忽视热量损失（假设过程可逆，绝热指数）。解：（a）等温过程mol(b)绝热可逆过程，终态的温度要发生变化Kmol 2、用Antoine方程计算正丁烷在50时蒸汽压；用PR方计算正丁烷在50时饱和汽、液相摩尔体积（用软件计算）；再用修正的Rackett方程计算正丁烷在50时饱和液相摩尔体积。（液相摩尔体积的实验值是106.94cm3 mol-1）。解：查附录得Antoine常数：A=6.8146,B=2151.63,C=-36.24临界参数Tc=425.4K,Pc=3.797MPa,=0.193修正的Rackett方程常数：=0.2726,=0.0003由软件计算知，利用Rackett方程 3、压力是3（2）MPa的饱和蒸汽置于1000cm3的容器中，需要导出多少热量方可使一半的蒸汽冷凝?(可忽视液体水的体积)解：等容过程，初态：查P=3MPa的饱和水蒸汽的 cm3g-1；Jg-1水的总质量g则J冷凝的水量为g终态：是汽液共存体系，若不计液体水的体积，则终态的汽相质量体积是 cm3g-1，并由此查得 Jmol-1J移出的热量是4、苯(1)-甲苯(2)可以作为理想体系。(a)求100时，与x1=0.3 的液相成平衡的汽相组成和泡点压力；(b) 100和101.325kPa时的平衡汽、液相组成多少? (c)对于x1=0.55和y1=0.75的平衡体系的温度和压力各是多少? (d)y1=0.3的混合物气体在101.325KPa下被冷却到100时，混合物的冷凝率多少?（90-100）解：查出Antoine方程常数物质ABC苯(1)6.94192769.42-53.26甲苯(2)7.05803076.65-54.65，由Antoine方程得（a）同样得由理想体系的汽液平衡关系得(b) 由(c)由得即所以（d），由Antoine方程得设最初混合物汽相有10mol，即苯3mol，甲苯7mol。冷凝后汽、液相分别为(10-a)和amol，则：冷凝率：5、某厂有一输送90热水的管道，由于保温不良，到使用单位时，水温已降至70，试求水温降低过程的热损失与损失功。设大气温度为25。 解：管道中压力没有变化，且压力对焓、熵的影响可忽略，故采用饱和水的数据计算。6、分别用理想气体状态方程和三参数对应态原理，计算一个100cm3的刚性容器，在500C和18.6MPa的条件下能储存甲烷多少克？解：查出Tc=190.58K,Pc=4.604MPa,=0.011(1) 利用理想气体状态方程 (2) 三参数对应态原理查表得 Z0=