化工热力学考试题目5

化学热力学测试专题5一、选择题1.水处于饱和蒸汽状态，其自由度是，如果要查询饱和水蒸汽的热力学性质表，就需要一个已知的独立状态参数的条件。甲、乙、丙、丁三2.系统工作介质的熵经历了一个不可逆的循环过程。增加b，减少c，保持d，可能增加或减少3.系统中物质1的偏摩尔体积定义为：甲、乙、c、D、4、兰金循环为了提高汽轮机出口废气的干燥度，可以。a、提高初压b，提高初温c，降低排汽压力d，利用余热回收5.在流体(T1，P1)被节流和膨胀后，流体的温度必须是。没有变化b，下降c，增加d，前三个都是可能的。6.范德瓦尔斯方程和R-K方程都是常见的三次方程。对于摩尔体积V，有三个实根或一个实根。当有三个实根时，V的最大值是。a、饱和液体体积b、饱和蒸汽体积没有物理意义的d，饱和液体和饱和蒸汽的混合体积7.可以通过测量直接获得的状态参数是。a，焓b，内能c，温度d，熵8、有一个机械能大小为1000千焦耳，另一个恒温热源其热量大小为1000千焦耳，恒温热源的热量使用机械能。a，大于b，小于c，等于d，不确定9.冬天，温度为-10的房间需要加热。加热房间要消耗500瓦的能量。加热采用可逆热泵循环和电加热器。哪种加热模式热量更多？A.前者b .两者相等c .后者d .无法比较。10.从相同的初始状态开始，高压氮气经历两个不同的膨胀过程以达到相同的最终状态。已知一个可逆过程的熵变为20KJ/(kg)。k)，其他不可逆过程的变化为千焦/(千克)。k)。大于20 B，小于20 C，等于20 D，不确定。11，真实气体符合状态方程，a和b是常数，当气体经历绝热膨胀时，膨胀气体的温度。升b，降c，不变d，不确定12.对于流体混合物，下面的公式是错误的。甲、乙、C.理想溶液D.理想溶液第二，填空1、填写表格：偏摩尔性质()解决方案属性(m)ln在I2.逸度系数的计算公式仅适用于气体成分，不适用于液体或固体成分。然后讨论是(判断对错)3.某一气体的温度为150，其临界温度为126.2万k。如果施加在该气体上的压力P足够大，该气体将被液化。(做出“是/否”的判断)4.理想气体的f=P，而理想溶液的f=P。(做出正确或错误的判断)5.在热力循环中，如果工作介质不从冷源释放热量，循环的热效率可以达到100%。然后讨论是(判断对错)6.在常温常压下，将10cm3液态水与20 cm3液态甲醇混合后，总体积等于=30 cm3。然后讨论是(判断对错)7.氮气在一个封闭的钢瓶内经历不可逆的过程。内部能量可以减少20kJ，外部功可以减少10kJ。在这个过程中，热量Q=kJ在工作物质和外界之间交换。8.计算汽液平衡有两种方法，前者适用于低压和中压系统，后者适用于高压系统。9.将冷流体T2加热至预定的工艺温度，并使用热交换器进行间接传热。当热流体的温度T1降低，即传热温差(T1-T2)降低时，流体的有效能量将损失。(判断“降低/增加/不变/与传热温差无关”)10.当封闭系统中1摩尔理想气体从p 1=10巴和v 1=0.4m 3可逆膨胀到v 2=0时。8m 3，则S=KJ/(mol.k)。11.当过程不可逆时，孤立系统的S为0，工作介质的S为0。12.冰箱在门窗紧闭的房间里运转。如果冰箱门被打开，脸上会有寒意，让人感觉凉爽。打开冰箱门，房间的温度就会升高。(输入“无变化”或“向下”或“向上”)三、问题分析在热能转换的实际热机循环中，5Pa和40的水在锅炉中恒压加热到400的过热蒸汽。(1)计算过程的焓变化。工程中经常使用热力学图表或水表格来查询计算过程的初始和最终状态的焓值。现在技术员小张用不同来源的水汽表或图表(均为官方权威出版物，数据可靠)发现同一状态点的焓值h相差很大。为什么？工程中用热力学性质图和表求解热力学过程的焓和熵变化时应注意哪些问题？(2)请自行给出已知条件，并计算出锅炉中工质吸收的热量Q。(回答问题时，你只需要给出解决问题的步骤和方法，而不是具体的结果)四、应用和计算问题1.众所周知，50公斤丙烷气需要储存在137和5兆帕。要设计压力容器，请提供容器的体积设计参数。请分别按两种方法计算：(1)广义三参数压缩子方法(2)真实气体状态方程法让丙烷符合R-K方程。注意：回答问题时，只需要给出解决问题的步骤和方法，不需要给出具体的结果。注：公式中的每个参数都必须说明：根据给定的条件，公式中直接代入每个参数的具体值和单位必须说明，而已知条件不足的则必须自己补充(其中A和B不需要列出公式)。否则，相应步骤的分值为0。2.纯物质B由饱和蒸汽1.013兆帕和453千帕变为过热蒸汽4.052兆帕和653千卡。(1)尝试基于偏差函数设计计算过程中H的路径图，写出每一步计算过程中的焓变化和H总表达式；列出使用的主要公式，不需要计算最终结果。(2)简要说明为什么在计算过程中要引入偏差函数的概念(假设理想气体的cp=abct2已知，偏差焓HR)。3.对于二元低压系统来说，部件的结构是完全不同的。过剩自由焓的表达式为GE/(RT)=2x1x2。在一定温度下，系统纯组件的饱和蒸汽压如下：P1s=82.37kPa千帕，P2s=37.31kPa千帕请计算如下：(1)列出了汽液平衡关系；(2)找出组分1和组分2的活度系数与其组成之间的关系；(3)找到该温度下系统的p-x1-y1关系；参考答案一、填空1.B 2。C 3。D 4。B 5。D 6。B 7。C8.B 9。A 10。C 11。B 12。D第二，填空偏摩尔性质()解决方案属性(m)ln在I1.2.错误3。不是4。正确5。错误6。错误7。-108.活动系数法，状态方程法。减少10.11.511.大于，大于。12.高尚的三、问题分析(1)状态的焓H(T，P)是相对于某一参考状态的焓。1分如果标准状态规定不同，相同状态点的焓值也不同。小张的问题是由不同来源的蒸汽图表的焓标准状态的不同规定引起的。4分应注意的问题是，被查询过程的初始和最终状态的焓值的参考状态应该是相同的。2分(2)对锅炉进行能量平衡计算，Q W=H (1/2)C 2 (gh) 1分钟w0(GH)0(1/2)C20 156；qh 1方法1:H=H2-H1千焦/千克检查蒸汽图表或表格的初始和最终状态的焓。1分方法2:计算设计过程中的焓变化(1分)5兆帕，40水5兆帕饱和水5兆帕饱和蒸汽5兆帕，400过热蒸汽。显热根据热容量KJ/Kg计算，相变热根据汽化潜热计算。四.计算问题1、(1)广义三参数压缩因子如果t维为K，p维为Kpa，则维为。(1点)(维数为)(2)真实气体状态方程法： (共7分)(41=4分)已知(1分)和必须检查丙烷的关键参数(1分)据统计，()由试差计算。(1点)(维数为)2、(1)共9分饱和蒸汽1.013兆帕，453千帕H=？过热蒸汽4.052兆帕，653千帕-H1RH2R过热蒸汽(理气)4 .052Mpa，653K饱和蒸汽(理气)1 .013Mpa，453K* H *4分2分1 1 1=3分(2)共4分根据计算，一方面，对于真实的