化工热力学复习题

1、化工热力学复习题一、填空题1、与环境之间无物质传递的系统成为,它又可以分为和与环境之间有物质传递的系统称为与环境之间既无物质又无能量传递的系统称为(P3)2、按应用对象的差异，我们将应用部分划分为>(P4)3、热力学性质的表达主要有>?口三种形式。(P4)4、流体的性质有之分。(P5)5、状态函数的特点是aP6)6、1Mpa=Pa=bar=atm=mmHg(P8)7、普适气体常数R=MPa-cm3,mol-1-K-1=bar-cm3,mol-1-K-1=J-mol-1,K-1=cal-mol-1,K-1。(P8)8、状态方程可以和(P12)9、纯物质在一定温度(<Tc)下，能

2、使气液共存的压力即为o(P23)10、对于纯物质，一定温度下的泡点压力与露点压力是的(相同/不同)；一定温度下的泡点与露点，在P-T图上是的(重叠/分开)；而在P-V图上是的(重叠/分开)；泡点的轨迹称为;露点的轨迹为为o纯物质汽液平衡时，压力称为2温度为o(P34)11、系统与环境的能量交换有?口网种形式。(P37)12、逸度的定义式的含义(P49)13、对于混合物系统，偏离函数中参考态是(P69)14、独立变量的个数称为o(P74)15、系统的自由度F=o(P75)16、两种不同归一化活度系数之间的关系(P91)17、常温、常压条件下二元液相系统的溶剂组分的活度系数为ln丫1=ax22+B

3、x23(aB是常数)，则溶质组分的活度系数表达式是ln丫2=o(P104)18、非均相系统的热力学性质计算包括两个部分和(P106)19、不同的非均相系统包含了不同的相平衡，典型的有(P106)20、共沸点分为两种，即(P109)21、T法计算液液平衡的准则(P133)22、汽-液-液三相平衡的准则(P137)23、嫡增原理的数学表达式(P149)24、有效能的平衡方程式则可写成(！2B)in=(Z2B)out+D当D=0时，是,D>0是D<0的过程不可能自发进行。(P155)25、绝热节流过程是过程。节流时存在摩擦阻力损耗，故节流过程是2节流后嫡值一定o(P157)26、流体节流

4、时，由于压力变化而引起的温度变化称为o(P157)27、使物系的温度降到低于周围环境物质(如大气)的温度的过程称为o(P160)28、气体、液体、固体相互接触的分界面称为o(P174)29、物质在界面和体相内部浓度不均匀的现象称为o描述吸附现象的基本物理量是o(P174)30、在一定温度下，溶液界面张力随浓度变化关系称为o(P178)31、影响界面张力的因素f口o(P180)32、液面弯曲程度通常用来表示。凸液面的曲率为,凹液面的曲率为o(P181)33、二维理想气体状态方程-(P185)34、气固界面吸附可分为o口的种类型。(P186)35、电解质溶液渗透系数表达式o(P197)36、关联电

5、解质水溶液活度系数的半径验模型大致分为三类即:o口o(P198)37、由于加入盐而使溶解度减小的现象称为;反之。使溶解度增加的现象称为o两种作用通称为o发生盐效应的原因是-(P202)38、聚合物的聚集态有?口等多种结构。(P209)39、聚合物的物理化学性质取决于分子的f口o(P209)40、聚合物分子链的几何形态有?或等结构。(P209)41、纯物质P-V图临界等温线在临界点处的斜率0,曲率为0o42、二元混合物始表达式为H=X1H1+X2H2+aX1X2,如选同温同压下符合Lewis-Randll规则的标准态就有？H=gX1X2043、等温等压下二元溶液组分的活度系数与组成之间关系，按G

6、ibbs-Duhem方程X1dln71+X2dIn里=0。44、单位质量稳流体系能量平衡方程是?H+1/2?u2+g?Z=Q+Ws。45、当T,P一定时，非理想溶液混合性质变化G=RTExln(yx)。二、选择题1、超临界流体是下列条件下存在的物质。A、高于Tc和高于PcB、高于Tc和低于PcC、低于Tc和高于PcD、Tc和Pc2、对理想气体有A、(?H/?P)t<0B、(?H/?P)t>0C、(?H/?P)t=03、混合气体的第二维里系数A、仅为T的系数B、T和P的函数C、T和组成的函数D、P和组成的函数4、某气体符合P=RT/(V-b)状态方程，从V1等温可逆膨胀至V2,则体系

7、的嫡变为A、RTln(V2-b)/(V1-b)B、0C、Rln(V2-b)/(V1-b)D、RlnV2/V1.5、对于蒸汽动力循环要提高热效率，可采取一系列措施，以下说法不正确2的是,A、同一Rankine循环动力装置，可提高蒸气过热温度和蒸汽压力B、同一Rankine循环动力装置，可提高乏气压力。C、对Rankine循环进行改进，采用再热循环。D、对Rankine循环进行改进，采用回热循环。6、作为朗肯循环改进的回热循环是从汽轮机（即蒸汽透平机）中抽出部分蒸汽去,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7、某压缩制冷装置的制冷剂在原冷凝器的出口P,T

8、,现T比原冷凝压力下的饱和温度低了5度，其它不变，则制冷循环。A.、冷量增加，压缩功耗不变B、冷量不变，压缩功耗减少C、冷量减少，压缩功耗减小D、冷量增加，压缩功耗增加8、二元非理想极稀溶液，其溶质和溶剂分别遵守A、Henry定律和Lewis-Randll规则.B、Lewis-Randll规则和Henry定律.C、拉乌尔规则和Lewis-Randll规则.D、Lewis-Randll规则和拉乌尔规则.9、Pitzer提出的由偏心因子计算第二维里系数的普遍化关系式是,式中B0,B1可由Tr计算出。A、B=B0B1B、B=B0+B1C、BPc/RT=B0+B1D、B=B0w+B10、对气体量其偏心

9、因子以等于A、1B、0C、2D、311.混合物中组分i的逸度的完整定义式是。_人lim人_人lim人A、dGi=RTdlnfi,p0fi/（YiP）=1B、dGi=RTdlnfi,p0fi/P=1八lim八lim八C、dGi=RTdlnfi,p0fi=1D、dGi=RTdlnfi,p0fi=112、一封闭体系经过一变化，体系从25c恒温水浴吸收热量8000KJ,体系嫡增25KJ/K,则此过程A、可逆的B、不可逆的C、不可能的13、苯（1）和环己烷（2）在303K,0.1013Mpa下形成X1=09溶液。此条件下V1=89.96cm3/mol,V2=109.4cm3/mol,V1=89.99cm

10、3/mol,V2=111.54cm3/mol,则过量体积VE=cm3/moloA、0.24;B、0;C、-0.24D、0.5514、按第二定律，无论什么过程体系的嫡变。A、00B、0C、=0D、不确定15、理想气体从同一初态V1作等温可逆膨胀或绝热可逆膨胀到达相同的终态压力，则等温可逆膨胀后体积V2与绝热可逆膨胀后体积V2相比oA、V2=V2B、V2V2C、V2V2D、不确定16、节流效应T-P图上转化曲线是表示的轨迹。A、四=0B、四0C、四017、下列偏摩尔性质与溶液性质关系式中、正确的是nmol溶液性质，nM=A、niMiB、ZMiC、xiMiD、EnMi18、对无热溶液，下列各式能成立

11、的是。A、SE=0,VE=0B、SE=0,Ae=0C、Ge=0,Ae=0D、He=0,Ge=-TSe19、下列方程式中以正规溶液模型为基础的是。A、NRTL方程B、Wilson方程C、Margules方程D、Flory-Huggins方程20、戊醇和水形成的二元气液液相平衡状态，其自由度F=。A、0B、3C、2D、121、指定温度下的纯物质，当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时，则气体的状态为OA、饱和蒸汽B、超临界流体C、过热蒸汽22、T温度下的过热纯蒸汽的压力PoA、Ps(T)B、Ps(T)C、=Ps(T)23、能表达流体在临界点的P-V等温线的正确趋势的virial方程，必须至少用到OA、第

12、三virial系数B、第二virial系数C、无穷项D、只需要理想气体方程24、当P一0时，纯气体的RT/PV(T,P)的值为A、0B、很高的T时为0C、与第三virial系数有关D、在Boyle温度时为025、吉氏函数变化与p-V-T关系为Gig(T,P)-Gx=RTlnp,则Gx的状态应该为oA、T和P下纯理想气体B、T和零压力的纯理想气体C、T和单位压力的纯理想气体26、欲找到活度系数与组成的关系，已有下列二元系统的活度系数表达式，a,B为常数，请决定每一组的可接受性。A、丫1=aX1;丫2=Bx2B、丫1=1+aX2;丫2=1+0x1C、lny1=aX2；ln丫2=BxiD、lny1=

13、aX22；ln”=Bxi227、二元气体混合物的摩尔分数y1=0.3,在一定的T、P下，小1=0.9381,小2=0.8812,则此时混合物的逸度系数为。A、0.9097B、0.8970C、0.8982D、0.9092选择题答案1234567891011121314151617181920ACCCBBAACBACADBADDCD21222324252627CBADCDB三、是非题1、理想气体的嫡和吉氏函数仅是温度的函数。（，）2、自变量与独立变量是一致的，从属变量与函数是一致的。（X）3、纯物质由蒸气变成液体，必须经过冷凝的相变化过程。（X）4、当压力大于临界压力时，纯物质就以液态存在。（X）

14、5、在同一温度下，纯物质的饱和液体与饱和蒸气的吉氏函数相等。（，）6、由于偏离函数是两个等温状态的性质之差，故不可能用偏离函数来计算性质随着温度的变化。（X）7、对于理想溶液，所有的混合过程性质变化均为零。（X）8、对于理想溶液所有的超额性质均为零。（V）9、系统混合过程的性质变化与该系统相应的超额性质是相同的。（X）10、在一定压力下，组成相同的混合物的露点温度和泡点温度不可能相同。（X）11、纯物质的汽-液平衡常数K等于1。（V）12、对于负偏差系统，液相的活度系数总是小于1。（V）13、能满足热力学一致性的汽-液平衡数据就是高质量的数据。（X）14、逸度系数也有归一化问题。（X）15、对

15、于理想系统，汽-液平衡常数Ki（=yi/xi）,只与T、P有关，而与组成无关。（V）四、简答题1 .偏摩尔性质2 .有效能3 .相平衡准则4 .剩余性质答案：1、偏摩尔性质：在给定的T,P和组成下，向含有组分i的无限多的溶液中加入1摩尔的组分i所引起一系列热力学性质的变化。2、有效能：体系从所处的状态达到与环境相平衡的可逆过程中，对外界作出的最大有用功称为该体系在该状态下的有效能。3、相平衡准则：各相的温度、压力相同外，各相中各组分的分逸度（化学位）必须相等。4、剩余性质：气体在真实状况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。五、计算题（12分）氨冷凝器用冷

16、却水将气态氨冷凝为液氨，冷凝器进出口参数:氨进口:383k,1.2MPa,氨出口:305k,1.2MPa,水进口:293k,0.1MPa,水出口:303k,0.1MPa,H1=1897kJ/kg,S1=9.010KJ/(kg.K)H2=565.2kJ/kg,S2=4.689KJ/(kg.K)H3=84.10kJ/kg,S3=0.297KJ/(kg.K)H4=125.81kJ/kg,S4=0.435KJ/(kg.K假设冷凝器与周围环境无热交换，环境温度T0=298KO试求:（1）冷凝1Kg汽氨耗用冷却水量（4分）;（2）冷凝1Kg汽氨总损耗功（8分）。2. （12分）.设一制冷能力（冷冻量）为4

17、1800kJ/h带节流阀的氨冷冻循环装置,蒸发温度-15?C,冷凝温度25?C,过冷度为5?C。假设压缩机绝热不可逆运行,其等嫡效率为80%。求（1）在TS图上表小此循环过程；（3分）（2）每小时制冷剂的循环量（3分）（3）压缩机功耗；（3分）（4）循环制冷系数。（3分）（已知压缩机进口处氨的始为1644kJ/kg,如果经可逆绝热压缩出口处氨的始为1866kJ/kg,冷凝器出口过冷氨的始是514.6kJ/kg.）3. （12分）在T-S图上画出下列各过程所经历的途径（注明起点和箭头方向）,并说明过程特点：如AG=0（1）饱和液体节流膨胀；（3分）（2）饱和蒸汽可逆绝热膨胀；（3分）（3）从临界

18、点开始的等温压缩；（3分）(3分)(4)过热蒸汽经冷却冷凝为过冷液体(压力变化可忽略)4. (14分)乙醇(1)苯(2)体系45C下达汽液平衡时，P=302mmHg,xi=0.616,45七下蒸汽压Psi=172mmHg,Ps2=222mmHg。气相可视为理想气体，此体系可用GE/RT=Cx1x2式关联,C为常数，求(1) lny和ln辛表达式；(6分)(2) 45七下此体系是否存在共沸物？如存在，试计算包沸点组成和恒沸点处平衡蒸汽总压。(8分)设C=1.74。答案：1.第一定律，Q=0,W=0,?H=0,1*(1897-565.22)=G水(125.81-84.1)G水=31.93kg氨冷凝器作孤立体系，?Sl=G水?S水+1*?S氨=31.93(0.435-0.297)+(4.689-9.010)=0.0853kJ/kg氨冷凝水Wl=T0?Sl=298*0.0853=25.41kJ/kg氨冷凝水2.1