1113081化工热力学试卷B参考答案.doc

2009-2010学年第二学期化工热力学试卷B参考答案及评分标准(专科)(供1113081班使用)一 填空题(每空1分，共25分)1 经典热力学，分子热力学2 23 热，功4 偏心因子，对比温度，对比压力5 热量交换，不可逆性6 各相温度相同、各相压力相同、各相组元的化学势相同、各相组元的逸度相同7 汽液相变化，8 0.279 ZPVm/RT1+B/Vm+C/Vm2+或ZPVm/RT1+BP+CP2+或ZPVm/RT1+Br+Cr2+，双分子的相互作用，三分子的相互作用10 一般汽液平衡均使用，低(减)压下的汽液平衡体系11 1.548，1.05312 温度和压力，汽液相组成二 选择题(每小题2分，共10分)1 A 2 B 3 C 4 C 5 D三 判断题(每小题1.5分，共15分)1-5 6-10 四 简答题1 稳定流动系统的热力学第一定律的表达式为：。（1分）当流体流经换热器时，Ws0；另外由于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1/2u20，gZ0，因此稳定流动的热力学第一定律简化为：HQ；（3分）当流经泵时，由于在数量级上，动能项和势能项不能和焓变相比较，可以忽略，即1/2u20，gZ0，这些设备可视为与环境绝热，因此有Q0，所以此时热力学第一定律可以简化为HWs。（5分）2剩余性质：MR是指气体在真实状态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(2分)。即MRM(T,P)Mig(T,P)。(3分) 超额性质：ME是指真实混合物与相同温度、压力和组成的理想混合物的摩尔性质之差。(4分)即MEMMid或MEMMid。(5分)3 正规溶液是指超额体积为零且混合熵变等于理想混合熵变的溶液，即VE0，SE0。(3分)；正规溶液模型适用于由非极性物质构成的分子大小相近、形状相似的正偏差类体系。(5分)4 混合物中组分i的活度的定义为： (1分) 当时， (3分) 当时， (5分) 其中，是在给定温度和压力下纯组元i的实际逸度，而是纯组元i的假想态的逸度。五 证明题 证明： 在等温等压条件下，由Gibbs-Duhem方程，可得 得， (2分) 对二元物系有： (3分) (5分) 由已知给出得和得 （7分） （9分） 即 b1=b2 （10分）六 计算题1解： 在压力不高时，可将N2视为理想气体，根据稳定流动流动过程的热力学第一定律，忽略动能，位能变化，有 HQ+Ws （2分） 由于Q0，Ws0，所以H0，即该过程为等焓过程，（4分）所以温度不变仍为298 K。（5分） 单位物质的量的理想气体恒温变化过程的熵变为：Sm,系统RlnP1/P28314ln(2105/1105)5.76 Jmol-1K （7分） 因为该过程流过绝热管，故Sm,环境0 （8分）S总Sm,系统5.76 Jmol-1K （10分）2解： 已知 Hm100x1+150x2+x1x2(10x1+5x2) (A) 将x21-x1代入(A)式，并化简得Hm100x1+150(1-x1)+x1(1- x1)10x1+5(1- x1)150-45x1-5x13 (B) （2分）(1) 将x11和x10分别代入式(B)得纯组元的焓H1和H2。 H1100 Jmol-1 （3分） H2150 Jmol-1 （4分）(2) 根据偏摩尔量的性质，有： （5分） （6分）由(B)式得到： 因此 （8分）(3) 和是指在x10