化工热力学硕士研究生期末试题.doc

化工热力学一、 简要回答下列问题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）1. 研究高压汽液相平衡时，需要用流体的EOS计算组分的逸度，此时最关键的因素之一是获得合适的EOS极其混合规则。什么是混合规则？目前常用的二次型混合规则和Vidal混合规则的应用对象是什么？2. 某一真实流体在绝热和稳定流动条件下经历一化工过程，其熵的变化量达到-13.65。求该过程的熵产生，并判断该过程发生的可能性。3. 简要说明如何应用Boltzmann熵定理，用配分函数计算体系的熵。4. 简要说明溶液理论中的正规溶液和无热溶液的热力学特征。二、（15分）对于一定温度和压力下的真实流体混合物，证明其超额Gibbs能表达式为式中，是混合物逸度系数，是纯组分i的逸度系数。已知组分的标准态是Lewis-Randall标准态。三、（15分）有人实验测定了某一气体在273.15K时压力与摩尔体积之间的关系数据，并通过数据拟合，得到下列的关系式其中，,。并计算该气体的第二Virial系数B和第三Virial系数C。四、（20分）一容积为的刚性、绝热容器，被导热、只对组分1透过的隔板分成A和B两部分，容器被放置在温度为25C的恒温装置中。实验开始前，隔板被一止动器固定，A和B的体积相等，压力均为25MP，A装有等摩尔的组分1和组分2，B只装有组分2。实验开始后，出去止动器，隔板自由移动。求系统达到平衡时A和B的压力，；A和B的物质的量，；A和B的体积，以及组分1在A和B中的摩尔分数。假设混合物和纯组分都满足状态方程其中。五、（15分）SO2气体经历一绝热压缩过程后，其状态由T1、P1变化到T2、P2。求SO2气体的H。假设SO2气体满足vander waals EOS，理想气体的与温度无关。六、（15分）DMAEMA(1)、THF(2)和乙醚（3）混合形成溶液。有人声称在25C和101.325KPa条件下，该溶液的摩尔焓与组成的关系式为试判断该关系式是否正确。化工热力学一、 简要回答下列问题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）1. 研究高压汽液相平衡时，需要用流体的EOS计算组分的逸度，此时最关键的因素之一是获得合适的EOS极其混合规则。常用的混合规则有哪些？它们的应用对象是什么？2. 简要说明如何应用Boltzmann熵定理，用配分函数计算体系的熵。3. 一系统经历一绝热稳态流动过程后，其熵变化量达到，求过程熵产生，并判断可能性。4. 有人声称，由某一类碳氢化合物构成二元溶液，组分活度系数与组成关系式为，如果上述活度关系式正确，关系式中A和B满足什么关系？二、证明对于一定温度和压力下的真实流体混合物，证明其超额Gibbs能表达式为式中，是混合物逸度，是纯组分i的逸度。已知组分的标准态是Lewis-Randall标准态。三、（15分）一容积为的刚性、绝热容器，被导热、只对组分1透过的隔板分成A和B两部分，容器被放置在温度为25C的恒温装置中。实验开始前，隔板被一止动器固定，A和B的体积相等，压力均为25MP，A装有等摩尔的组分1和组分2，B只装有组分2。实验开始后，出去止动器，隔板自由移动。求系统达到平衡时A和B的压力，；A和B的物质的量，；A和B的体积，以及组分1在A和B中的摩尔分数。假设混合物和纯组分都满足状态方程其中。四、1mol异丁烷蒸气从始态（298.15K，101.325KPa）变化到终态（398.15K，1013.25KPa），假设异丁烷气体满足，其中，求异丁烷蒸气的S。五、两组分混合过程中，该溶液属于正规溶液，当T=298.15K，=0.7时A和B两组分的活度系数。3-11试用普遍化方法计算丙烷气体从378K、0.507MPa的初态变到463K、2.535MPa的终态时过程的H和S。已知丙烷在理想气体状态下的摩尔恒压热容为式中T用K表示，用表示。解：普遍化关系式法为近似方法，缺少PVT关系式或图表示，可用该方法。利用剩余性质进行计算，在两个真实气体之间可假设经过如下变化： ,378K, 0.507MPa, real gas 463K, 2.535MPa, real gas , 378K, 0.507MPa, ideal gas 463K, 2.535MPa, ideal gas（1） 剩余性质的计算查表得：，由P18图2