《化工热力学》高起专学习指南

西安交通大学网络教育学院 化工热力学 高起专习题三答案 一 单项选择题 本大题共一 单项选择题 本大题共 2525 小题 每小题小题 每小题 2 2 分 共分 共 5050 分 分 1 常温 常压条件下二元液相体系的溶剂组分的活度系数为 是常数 3 2 2 21 lnxx 则溶质组分的活度系数表达式是 A A B 3 1 2 12 2 32 lnxx 3 2 2 22 2 32 lnxx C D 3 2 2 12 2 32 lnxx 3 1 2 22 2 32 lnxx 2 298 15K 若干 NaCl B 溶解于 1kg 水 A 中形成的溶液的总体积的关系为Vt 1001 38 16 625nB 1 773 0 119 cm3 则nB 0 5mol 时 水和 NaCl 的偏摩尔 为 A 23 B n 2 B n AVBV A 13 02 18 molcmVA 13 62 18 molcmVB B 13 62 18 molcmVA 13 62 18 molcmVB C 13 02 18 molcmVA 13 02 18 molcmVB D 13 62 18 molcmVA 13 02 18 molcmVB 3 常压下的三元气体混合物的 则等摩尔混合物的 323121 15 0 3 02 0lnyyyyyy 321 fff D A 511 10 1 f505 10 2 f538 10 3 f B 505 10 1 f511 10 2 f538 10 3 f C 538 10 1 f511 10 1 f505 10 1 f D 511 10 1 f538 10 1 f505 10 1 f 4 丙酮 1 甲醇 2 二元体系在 98 66KPa 时 恒沸组成x1 y1 0 796 恒沸温度为 327 6K 已 知此温度下的 则 van Laar 方程常数是 B kPa39 95 1 s PkPa06 65 2 s P A A12 0 587 A21 0 587 B A12 0 587 A21 0 717 C A12 0 717 A21 0 587 D A12 0 717 A21 0 717 5 在 101 3kPa 下四氯化碳 1 乙醇 2 体系的恒沸点是x1 0 613 和 64 95 该温度下两组分 的饱和蒸汽压分别是 73 45 和 59 84kPa 恒沸体系中液相的活度系数 为 B 1 2 西安交通大学网络教育学院 A B 38 1 1 38 1 2 38 1 1 693 1 2 C D 693 1 1 38 1 2 693 1 1 693 1 2 6 某工厂一工段需要流量为 10m3 h 1 温度为 80 的热水 现有 0 3MPa 的饱和水蒸汽和 30 的循环回水可供调用 进入该槽的蒸汽和冷水各为多少流率 A A m水 8936 4kg h 1 m蒸汽 781 8kg h 1 B m水 781 8kg h 1 m蒸汽 8936 4kg h 1 C m水 893 64kg h 1 m蒸汽 78 18kg h 1 D m水 78 18kg h 1 m蒸汽 893 6kg h 1 7 苯 1 和环己烷 2 在 303K 0 1013MPa 下形成 X1 0 7 的溶液 已知此条件下 V1 89 96cm3 mol V2 109 4cm3 mol 90 20cm3 mol 110 69cm3 mol 则溶液体积是 1V2V D cm3 mol A 99 68 B 95 97 C 96 00 D 96 35 8 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 9 温度下的过冷纯液体的压力 P A A Ps T B Ps T C Ps T 10 二元气体混合物的摩尔分数y1 0 3 在一定的T P下 则此时混9381 0 1 8812 0 2 合物的逸度系数为 C A 0 9097 B 0 89827 C 0 8979 D 0 9092 11 某流体在稳流装臵中经历了一个不可逆绝热过程 装臵所产生的功为 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 12 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 13 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 西安交通大学网络教育学院 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 14 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 15 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 C 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 16 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 17 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 18 纯物质临界点时 其对比温度 Tr D A 0 B 0 D 1 19 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 20 对理想气体有 C A B 0 T PH 0 T PH C D 0 T PH 0 P PH 21 不可逆过程中 孤立体系的 D A 总熵增加 火用也增加 B 总熵减少 火用也减少 西安交通大学网络教育学院 C 总熵减少 但火用增加 D 总熵增加 但火用减少 22 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 D A 饱和蒸汽 B 饱和液体 C 过冷液体 D 过热蒸汽 23 关于制冷原理 以下说法不正确的是 B A 任何气体 经等熵膨胀后 温度都会下降 B 任何气体 经节流膨胀后 温度都会下降 C 等熵膨胀温度降比节流膨胀温度降大 D 只有当 经节流膨胀后 气体温度才会降低 0 JT 24 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 B 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 25 用液体输送泵 将温度为 25 的水 从 0 1Mpa 加压到 1 0Mpa 进入锅炉去产生蒸汽 假 设加压过程是绝热的 泵的实际效率相当于绝热可逆过程效率的 0 6 需要的功为 B A 902 6J kg 1 B 1504 3 J kg 1 C 902 6J kg 1 D 1504 3 J kg 1 二 判断题 本大题共二 判断题 本大题共 2525 小题 每小题小题 每小题 2 2 分 共分 共 5050 分 正确填分 正确填 T T 错误填 错误填 F F 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 T 2 单相区的纯物质和定组成混合物的自由度数目分别是 1 和 1 F 3 封闭体系中 温度是T的 1mol 理想气体从 Pi Vi 等温可逆地膨胀到 Pf Vf 则所做的功 为 以V表示 或 以P表示 T firev VVRTW ifrev PPRTW 4 对于混合物体系 偏离函数中参考态是与研究态同温 同组成的理想气体混合物 T 5 正丁烷的偏心因子 0 193 临界压力Pc 3 797MPa 则在Tr 0 7 时的蒸汽压为Ps Pc10 1 0 2435 MPa T 6 纯物质的平衡汽化过程 摩尔体积 焓 热力学能 吉氏函数的变化值均大于零 F 7 气体混合物的 virial 系数 如B C 是温度和组成的函数 T 西安交通大学网络教育学院 8 混合物体系达到汽液平衡时 总是有 F l i v i ff lv ff l i v i ff 9 理想溶液一定符合 Lewis Randall 规则和 Henry 规则 T 10 理想系统的汽液平衡Ki等于 1 F 11 下列汽液平衡关系是错误的 F iiSovlenti v ii xHPy 12 EOS 法只能用于高压相平衡计算 EOS 法只能用于常减压下的汽液平衡计算 F 13 virial 方程 结合一定的混合法则后 也能作为 EOS 法计算汽液平衡的模型 RT BP Z 1 F 14 对于负偏差体系 液相的活度系数总是小于 1 T 15 能满足热力学一致性的汽液平衡数据就是高质量的数据 F 16 活度系数与所采用的归一化有关 但超额性质则与归一化无关 F 17 逸度系数也有归一化问题 F 18 有人提出了一定温度下二元液体混合物的偏摩尔体积的模型是 其中V1 V2为纯组分的摩尔体积 a b 为常数 所提出的模型 1 1 122211 bxVVaxVV 有问题 T 19 由 Wilson 方程计算常数减压下的汽液平衡时 需要输入的数据是 Antoine 常数 Ai Bi Ci Rackett 方程常数 能量参数 Wilson 方程的能量参数能从混合 Nji ij 2 1 ij 物的有关数据 如相平衡 得到 T 20 对于一个具有 UCST 和 LCST 的体系 当T TUCST 和T 0 0 0 当T TULST 时 溶液是液液平衡 相态 T 0 2 1 2 PT x G 21 0 0 0 0 T 0 2 1 2 PT x G 22 溶剂符合路易斯 兰德尔规则 溶质符合亨利规则 T ii i Lis xff iii is xHf 23 活度系数模型参数从恒沸物平衡数据和无限稀释活度系数数据推算 T 24 有效能指系统从某一状态变为与环境同温同压状态时所做的最大功 T 25 计算逸度系数的公式仅适用于气体组份 而不能用于液相或固相组dP P RT V RT p ii 0 1 ln 西安交通大学网络教育学院 份 F 1 苯 1 和环己烷 2 在 303 K 0 1013 MPa 下形成 x1 0 7 的溶液 已知此条件下 V1 89 96 cm3 mol V2 109 4 cm3 mol 在该条件下两种物质的偏摩尔体积分别为 V 1 90 20 cm3 mol V 2 110 69 cm3 mol 求混合溶液体积 V 和超额体积 VE 分别是多少 cm3 mol 2 用液体输送泵 将温度为 25 的水 从 0 1Mpa 加压到 1 0Mpa 进入锅炉去产生蒸汽 假 设加压过程是绝热的 泵的实际效率相当于绝热可逆过程效率的 0 6 求需要的功为多少 已 知 25 水的质量体积m3 kg 3 10 1 3 写出水在一定温度下的饱和蒸气压的获得方法 4 偏离函数定义及计算的方法 1122 PTMPTM 5 写出一定温度 压力时纯流体的汽液平衡准则和混合物体系达到汽液平衡准则 6 写出有效能的定义式 并叙述能量利用的原则 7 水在一定温度下的饱和蒸气压的几种获得方法 8 偏离函数的定义式和热力学性质 M 从状态 T1 P1 T2 P2 的计算式 1 混合后溶液的体积为 混合后溶液的体积为 1 122 VxVx V 代入已知条件得 代入已知条件得 1 122 3 0 7 90 21 0 7110 69 96 347 cm mol VxVx V 根据超额性质的定义 根据超额性质的定义 1 122 E VVxVx V 代入已知条件及计算结果得 代入已知条件及计算结果得 1 122 3 96 3470 7 89 960 3 109 4 0 555 cm mol E VVxVx V 西安交通大学网络教育学院 2 假使该过程为绝热可逆压缩过程 假使该过程为绝热可逆压缩过程 对于稳流系统对于稳流系统 s WH 可逆过程为等墒过程 所以可逆过程为等墒过程 所以 因为效率是因为效率是 0 6 所以实际所需的功应该是 所以实际所需的功应该是 kgJ WW sP 1500 6 0 9006 0 3 3 可以通过实验 查数据 蒸汽压方程 经验公式 状态方程等方法获得 可以通过实验 查数据 蒸汽压方程 经验公式 状态方程等方法获得 4 4 0102 011