化工热力学英文习题

Michigan State University

DEPARTMENT OF CHEMICAL ENGINEERING AND MATERIAL SCIENCE

ChE 821: Advanced Thermodynamics Fall 2008

1. (30) A thermodynamicist is attempting to model the process of balloon inflation by assuming

that the elastic casing behaves like a spring opposing the expansion (see below). The model

assumes that the piston/cylinder is adiabatic. As air (following the ideal gas law) is admitted, the

spring is compressed. The pressure on the spring side of the piston is zero, so that the spring

provides the only force opposing movement of the piston. The pressure in the tank is related to

the gas volume by Hooke’s law

P ? P i = k (V – V i )

where k = 1E-5 MPa/cm 3, P i = 0.1 MPa, T i = 300K, and V i = 3000 cm 3, Cv = 20.9 J/mol K,

independent of temperature, and the reservoir is at 0.7 MPa and 300K.

Provide the balances needed to determine the gas temperature in the cylinder at volume V =

4000cm 3. Perform all integrations. Do not calculate the gas temperature, but provide all

equations and parameter values to demonstrate that you could determine the gas temperature.

2. (30) Consider two air tanks at the initial conditions shown below. We wish to obtain work

from them by exchanging heat and mass between the tanks. No gas may be vented to the

atmosphere, and no heat may be exchanged with the atmosphere. Reversible devices may be

used to connect the two tanks.

Provide the balances necessary to calculate the maximum work that may be obtained. Perform all

integrations. Do not calculate the work value, but provide all equations and parameter values to

demonstrate that you could determine the work value. C p = 29.3 J/molK. Use the ideal gas law.

Tank A 400 K 5 bar 6 m 3 Tank B 200 K 0.1 bar 10 m 3

3. (a) (15) It is desired to express the derivative ()

T

V ?, which is related to isothermal compressibility in terms of ()

S V P ??, which is related to adiabatic compressibility. Derive a relation by starting with ()T V ? and interposing P and S using the Jacobian method. Leave the answer in terms of derivatives involving S .

(b) (15) Express ((()S P P T V S ??? in terms of measureable properties.

4. (10) Show ,,T V T N V μμ??????=?????????.

Equations

R = 8.3143 J/(molK) = 8.3143 cm 3MPa/(molK) = 83.143 cm 3bar/(molK)

dU = TdS --- PdV + μdN ? -(?P/?S)V = (?T/?V)S dH = TdS + VdP + μdN ? (?V/?S)P = (?T/?P)S dA = -SdT - PdV + μdN ? (?P/?T)V = (?S/?V)T dG = -SdT + VdP + μdN ? -(?V/?T)P = (?S/?P)T

Jacobian Formula

(),(,)Y X Y X X Y Y X

K K X Y K L K L K L X Y X Y Y X L L X Y ??ê?ê?á?á??ˉ?ˉ???????ê?ê?ê?ê?=-=á?á?á?á??ˉ?ˉ?ˉ?ˉ???????ê?ê?á?á??ˉ?ˉ??

e e d c b c b ????????=????????, , c b c b e d =??????????, , ,d e e e b b b d N c c d c ???????????=???????????????????? , ,,,b e d e c e

d c b d c b ????????????=?????????????

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DEPARTMENT OF CHEMICAL ENGINEERING AND MATERIALS SCIENCE

ChE 821: Advanced Thermodynamics Fall 2007

1.

The mass flow controllers are set to maintain constant molar of a gas in and out of the perfectly

insulated tank. The initial conditions are specified and at the start of operation, the mass flow

controllers are simultaneously and instantaneously put into operation at 1.5 mol/h. Conditions

of stream A are constant with time. The gas may be assumed to be an ideal gas with Cp = 29

J/mol-K.

(a) (10 pt) Write the energy balance for the tank in the most simplified form.

(b) (20 pt) Rearrange the energy balance to solve for the conditions in the tank as a function of

time. Perform all integrations. Do not calculate the values, but provide all equations and

parameter values to demonstrate that you could calculate the conditions.

(c) (20 pt) Write the entropy balance for the tank in the most simplified form for a boundary

including both valves and the tank.

(d) (10 pt) Provide formulas to calculate the entropy in the tank at any specified time. Show

that enough information is available to calculate all necessary values. Demonstrate how you

can prove if the process is reversible or not.

(e) (10 pt) Without performing calculations, do you expect the process to be reversible?

Explain.

2. (10) Using stability, show what is known about the sign of the adiabatic compressibility,

S

S P V V ?????????=1κ 3. (20) Use the method of Jacobians to express U

S P ????????using T, P as independent variables. mass flow controller mass flow controller stream A 1.5 mol/h

0.5L insulated tank initial conditions 1 bar, 25 C

Equations

R = 8.3143 J/(molK) = 8.3143 cm 3MPa/(molK) = 83.143 cm 3bar/(molK)

dU = TdS --- PdV + μdN ? -(?P/?S)V = (?T/?V)S dH = TdS + VdP + μdN ? (?V/?S)P = (?T/?P)S dA = -SdT - PdV + μdN ? (?P/?T)V = (?S/?V)T dG = -SdT + VdP + μdN ? -(?V/?T)

P = (?S/?P)T

Jacobian Formula

(),(,)Y X

Y X X Y Y X

K K X Y K L K L K L X Y X Y Y X L L X Y ??ê

?á?á??ˉ?ˉ???????ê?ê?ê?ê

?=-=á?á?á?á??ˉ?ˉ?ˉ?ˉ???????ê?ê?á?á??ˉ?ˉ??

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DEPARTMENT OF CHEMICAL ENGINEERING AND MATERIALS SCIENCE

ChE 821: Advanced Thermodynamics Fall 2005

Exam 1, closed book, closed notes, equation sheet provided

1. An insulated rigid tank is connected to a reservoir as shown in the illustration below. The

tank and reservoir contain fluids that can be modeled using the ideal gas law. The valve is opened to increase the tank pressure to 1 MPa. The pressurization is assumed to be rapid, so that no heat transfer occurs. (Cp = 29.1 J/molK)

(a) (20) Set forth the simplified energy balance to be used to model the pressurization. It is imperative that you clearly indicate the boundary or boundaries used for your answer(s).

(b) (20) Rearrange the balance as necessary and provide an integrated energy balance. Supplement this result using constitutive properties of an ideal gas to derive equations that permit determination of the final temperature of the tank. Demonstrate that there are enough equations to find all unknowns, but you do not need to find the numerical answer.

(c) (10) Comment on whether the process is reversible or irreversible, and provide the reasoning for your answer without performing computations.

(d) (10) The entropy of an ideal gas can be calculated using S = Cp ln(T/T R ) – R ln(P/P R ) + S R . Set forth the equations and analysis that would support answer for part (c). Provide sufficient equations to determine all unknowns. It is imperative that you clearly indicate the boundary or boundaries used for your answer(s).

2. (20) Express (?P/?V)U in terms of measurable properties using V, T as independent

variables by using the Jacobian Method. Note: dU = TdS – PdV.

3. (20) Stability criteria for a pure fluid is that y (1)22 > 0. Starting with y (0) = U, provide any three of the six resulting stability criteria expressed in terms of variables from the set {S, T, P, V, μ, N}. U is a natural function of {S, V, N}, and the ordering of the natural variables is arbitrary.

initial conditions P = 0.1 MPa T = 380 K

R = 8.3143 J/(molK) = 8.3143 cm 3MPa/(molK) = 83.143 cm 3bar/(molK)

dU = TdS --- PdV + μdN ? -(?P/ ?S)V = (?T/ ?V)S dH = TdS + VdP + μdN ? (?V/ ?S)P = (?T/ ?P)S dA = -SdT - PdV + μdN ? (?P/ ?T)V = (?S/ ?V)T dG = -SdT + VdP + μdN ? -(?V/ ?T)P = (?S/ ?P)T

Jacobian Formula

(),(,)Y

X Y X X Y Y

X

K K X Y K L K L K L X Y X Y Y X L L X Y ??ê

?

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?ê?ê?=-=á?á?á?á??ˉ?ˉ?ˉ?ˉ???????ê?

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DEPARTMENT OF CHEMICAL ENGINEERING AND MATERIALS SCIENCE

ChE821: Advanced Thermodynamics Fall 2004

October 22, 2004, closed book with furnished equation sheet and inside front cover of Elliott and Lira textbook.

1. A gas tank of 1 m 3 volume contains air at 3 MPa and 440K. The tank is to be exhausted

through a special device from Carnaco engine works. The device is known to be reversible, but because of the configuration does not permit heat transfer to the tank, and there is no heat

transfer between the surroundings and the tank. The gas outlet from the device is the same T and P as the surroundings (292K, 0.1 MPa). The gas may be modeled as an ideal gas with Cp = 29.3 J/molK.

(a) (20) Set forth the simplified energy and entropy balances to be used to find the maximum work obtainable from the device subject to the constraints mentioned above. It is

imperative that you clearly indicate the boundary or boundaries used for your answer(s). (b) (20) Use the constitutive properties of an ideal gas to derive equations that permit

determination of the work. Demonstrate that there are enough equations to find all

unknowns, but you do not need to find the numerical answer.

2. (20) A fluid follows and equation of state where

()

(/)ig H H P b a T -=- and 2()/ig S S aP T -=- where a and b are constants. The fluid enters an adiabatic reversible turbine at (P 1,T 1). The fluid exits at P 2. Assuming that the outlet is one phase, set forth the step-by-step procedure to find the outlet T using the given departure functions. Clearly indicate how you would determine all

variables, providing the necessary equations; however you may assume that the equation of state is available for determining molar volume, and you do not need to give that equation.

3. The Joule-Thomson coefficient, H

T P ?ê?á?ˉ?, indicates how the temperature changes during a throttling process. For real fluids, the Joule-Thompson coefficient is often positive, meaning that temperature drops through a throttling process. However, for real fluids, the Joule-Thomson coefficient can be negative. For a given pressure, there is temperature, known as the inversion temperature, where the Joule-Thomson coefficient goes to zero. Above the inversion temperature throttling will cause a temperature increase; below the inversion temperature throttling will cause a temperature decrease.

(a) (10) Express the Joule-Thomson coefficient in terms of measurable derivatives, and find the constraint that must be satisfied at the inversion temperature. (Note: Cp will not be infinite at the inversion temperature).

(b) (15) Evaluate the derivative(s) for the van der Waals equation of state:

2/()/P RT V b a V =--

(c) (15) Set forth a step-by-step procedure that would provide the inversion temperature for a

given pressure as predicted by the van der Waals EOS.

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DEPARTMENT OF CHEMICAL ENGINEERING AND MATERIAL SCIENCE

ChE 821: Advanced Thermodynamics Fall 2003

Closed Book, with provided equation sheet, R = 8.314 J/molK

1. During emergency launch of a missile, the fuel is injected from a well-insulated holding tank as shown below.

controller ‘B’ is opened to permit a flow of 0.1 m

3/min. Device ‘A’ is a downstream pressure regulator that maintains the headspace pressure at 1 MPa. The headspace can be considered to be well mixed during the process. Heat transfer between the headspace gas and the liquid should be neglected. The C p of air is 29.3 J/molK. Use the ideal gas law.

(a) (10) Write the energy balance for the tank in the most simplified form while clearly indicating the boundary used for the balance.

(b) (30) Develop the energy balance and solve for the headspace temperature as a

function of time. Perform all integrations. Do not calculate the value, but provide all

equations and parameter values to demonstrate that you could determine the temperature.

2. (30) Consider two air tanks at the initial conditions shown below. We wish to obtain work from them by exchanging heat and mass between the tanks. No gas may be vented to the atmosphere, and no heat may be exchanged with the atmosphere. Reversible devices may be used to connect the two tanks.

Provide the balances necessary to calculate the maximum work that may be obtained. Perform all integrations. Do not calculate the value, but provide all equations and parameter values to demonstrate that you could determine the work. C p = 29.3 J/molK. Use the ideal gas law. Tank A 700 K 10 bar 5 m 3 Tank B 200 K 0.1 bar 15 m 3

3. (30) Consider a piston/cylinder device. The gas in the cylinder is reversibly and adiabatically compressed from an initial state of 0.1 MPa and 280K to a pressure of 5 MPa. The PVT properties of the fluid can be modeled by an equation of state of the form PV = RT + (b – a/T)P where a and b are known constants. C p = 29.3 J/molK.

Set up the problem to determine the final temperature for this non-ideal gas. Do not calculate a final value, but provide all integrations and parameter values and demonstrate that sufficient equations are available for all unknowns.

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DEPARTMENT OF CHEMICAL ENGINEERING AND MATERIALS SCIENCE

ChE821: Advanced Thermodynamics Fall 2003

Open Book, Closed Notes

1. (35) Express the derivative S

H T ? ? in terms of measurable quantities.

2. (35) Use the method of Jacobians, along with any other helpful techniques to express H

P V ? ? using T and P as independent variables.

3. (30) Consider y (0) = G(T, P, N 1, …N n ) and y (1) = H(S,P,N 1,…N n ). Use Table 5.3 (Table 5.1 in 2nd edition) to find y (1)12. (Note: I believe that the equation might be missing a minus sign).

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Department of Chemical Engineering and Materials Science

Fall 2002

1. Bottles of compressed gases are common in laboratories. Oxygen cylinders are particularly dangerous and the pressure regulators are frequently labeled “Oxygen – do not oil”. The rationale for this rule comes from the fact that if the regulator were to get hot with oxygen present, it could exceed the flash point of the oil, and a spontaneous explosion would result.

To investigate the possibility, consider an oxygen cylinder that is 40L in volume (represented by V T in the diagram below), initially at 15.17 MPa and 311 K. The tank is connected to a regulator through a valve. The connecting tubing and internal voids of the regulator are about 10 mL represented by variable V R in the diagram below. When V R is filled rapidly, the process can be considered adiabatic, and the pressure and temperature in the tank remain constant (act as a reservoir).

Assume that the gas initially in V R mixes completely with the entering gas. Taking the system as V R , provide equations that would lead to the final temperature in V R . Your answer should be simplified (fully integrated) and there should be sufficient equations to find the final temperature. Do not calculate a final temperature, but clearly indicate how the equations would be used.

2. A gas tank of volume V T and temperature T i and pressure P i is to be depressurized through a

new Carnoco company device that is reported to obtain the maximum work possible. The device is capable of transferring heat from the surroundings to the tank, as well as transferring heat to/from the exiting gas stream before it enters the surroundings. If the gas tank is initially filled with air, Cp = 29.3 J/molK, provide sufficient formulas that lead to the maximum work. Do not calculate the final value, but provide simplified equations and clearly indicate how the equations would be used. The surrounding temperature and pressure are T a and P a .

2. Use the Jacobian method to express the derivative S

P V ?? using P, T as independent variables. 3. According to the square-well potential, the second virial coefficient is given by

??=kT R R boR B εexp 11333 and the virial equation of state is Z = 1 + BP/RT. Derive the integrated enthalpy departure for

a fluid which follows the square-well potential. (Note: d[exp(f(x))]/dx = exp(f(x))d[f(x)]/dx)

化工热力学考试复习题

化工热力学标准化作业一 一、是否题(正确划√号,错误划×号,并写清正确与错误的原因) 1、纯物质由蒸汽变成液体,必须经过冷凝的相变化过程。 2、当压力大于临界压力时,纯物质就以液态存在。 3、由于分子间相互作用力的存在,实际气体的摩尔体积一定小于同温同压下的理想气体的摩尔体积,所以,理想气体的压缩因子Z=1,实际气体的压缩因子Z<1。 4、纯物质的三相点随着所处的压力或温度不同而改变。 5、在同一温度下,纯物质的饱和液体与饱和蒸汽的吉氏函数相等。 6、纯物质的平衡气化过程,摩尔体积、焓、热力学能、吉氏函数的变化值均大于零, 7、气体混合物的virial系数,如B、C…,是温度的函数。 8*、virial方程和RK方程既可以应用于汽相,又可以用于液相。 9*、在virial方程中,virial系数反映了分子间的相互作用。 10*、Pitzer普遍化方法即为普遍化的压缩因子方法。 二、填空题 1、T温度下的过热纯蒸气的压力p _____p s(T)。 2、表达纯物质的汽液平衡的准则有_____(吉氏函数)、__________(Claperyon方程)。它们(能/不能)推广到其它类型的相相平衡。 3、Lydersen、Pitzer的三参数对应态原理的三个参数分别为___________、__________。

4、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___________,露点的轨迹称为___________,饱和汽、液相线与三相线所包围的区域称为___________;纯物质汽液平衡时,压力称为______,温度称为______。 5、正丁烷的偏心因子ω=,临界压力p c=时,则在T r=时的蒸汽压为___________MPa。 6*、状态方程通常分为三类,分别是__________,__________,__________。7*、在状态方程的分类中,RK方程属于__________,virial方程属于__________。 8*、RK方程是在vdW方程的基础上建立起来的,vdW方程的形式是p=RT/(V -b)-a/V2,RK方程的形式为____________________。 三、计算题 1、将1mol甲烷压缩贮于容积为,温度为的钢瓶内,问此甲烷产生的压力有多大分别用(1)理想气体状态方程;(2)RK方程计算。已知甲烷的临界参数为T c=,p c=。RK方程中a=,b= RT c/p c。 解: 2、质量为500g的氨贮于体积为30000cm3的钢弹内,钢弹浸于温度为65℃的恒瘟水浴中,试分别用下述方法计算氨的压力。(1)理想气体状态方程;(2)RK方程;(3)Pitzer普遍化方法。已知氨的临界常数为T c=,p c=,V c=mol,ω=。RK方程中a=,b= RT c/p c。Virial方程中B(0)=-;B(1)=-。 解: 3、试分别用下列三种方法求出400℃、下甲烷气体的摩尔体积。(1) 用理想

(A) 化工热力学期末试卷

化学化工学院《化工热力学》课程考试试题(A 卷) 2013-2014学年 第一学期 班级 时量120分钟 总分100分 考试形式:闭卷 一、填空题(24分,每空1.5分) 1、写出热力学基本方程式dU= ;dA = 。 2、几个重要的定义公式: A= ; H= ;G=__________。 3、对理想溶液,ΔH=_______,ΔS=________。 4、热力学第一定律的公式表述(用微分形式): 。 5、等温、等压下的二元液体混合物的活度系数之间的关系_________+0ln 11=γd x 。 6、化工热力学研究的主要方法包括: 、 、 。 7、以压缩因子表示的三参数对应态原理的关系式: 。 8、朗肯循环的改进的方法: 、 、 。 二、选择题(每个2分,共22分,每题只一个选择项是正确答案) 1、纯物质的第二virial 系数( ) A 、仅是温度的函数 B 、是温度和压力的函数 C 、 是温度和体积的函数 D 、是任何两强度性质的函数 2、泡点的轨迹称为( ) A 、饱和汽相线 B 、汽液共存线 C 、饱和液相线 3、等温等压下,在A 和B 组成的均相体系中,若A 的偏摩尔体积随A 浓度的减小而减小,则B 的偏摩尔体积将随A 浓度的减小而( ) A 、增加 B 、减小 C 、不变 D 、不一定 4、关于活度和活度系数的下列说法中不正确的是 ( ) A 、活度是相对逸度,校正浓度,有效浓度; B 、理想溶液活度等于其浓度。 C 、活度系数表示实际溶液与理想溶液的偏差。 D 、γi 是G E /RT 的偏摩尔量。 5、在一定的温度和压力下二组分体系汽液平衡的条件是( )。 为混合物的逸度)) (; ; ; L2V1V2L1L2 L1V2122f f f D f f f f C f f f f B f f f f A V L V L V L V (????).(????)(????).(=======11 6、关于偏摩尔性质,下面说法中不正确的是( ) A 、纯物质无偏摩尔量。 B 、T 与P 一定,偏摩尔性质就一定。

华南理工大学期末考试化工热力学B

华南理工大学期末考试 《化工热力学》试卷B 注意事项:1. 考前请将密封线内填写清楚; 2. 所有答案请直接答在试卷上(或答题纸上); 3.考试形式:闭卷; 一、 判断题(20分,每题2分,请在括号内答“对”或“错”) 1、对于负偏差体系,液相的活度系数总是小于1。 ( ) 2、能满足热力学一致性的汽液平衡数据就是高质量的数据。 ( ) 3、 若活度系数γi 是取亨利定则为标准态,则lim x i →0 γi =1 ( ) 4、在0.1013MPa ,100℃时,一定量的水等温等压蒸发为水蒸气,且蒸汽为理想气体,由于温度不变,所以△U=△H=0 ( ) 5、无论流体的温度高于或低于环境温度,其有效能均为正。 ( ) 6、任何真实气体通过节流膨胀后,因为压力下降,膨胀后气体温度下降。 ( ) 7、体系达到汽液平衡时,汽相液相的化学位相等。 ( ) 8、逸度是一种热力学性质,溶液中组分i 分逸度与溶液逸度的关系f m =∑x i f ?i n i ( ) 9、压力相同,过热蒸汽的做功本领比饱和蒸汽大。 ( ) 10、冬天,同样使室温由10℃升至20℃,与电加热器相比,热泵型空调不仅也能将能耗得电能转化为热量,而且能将空气中的热量传到室内,因此它比电加热器更省电。 ( ) 二、选择题(共20分,每题2分) 1、 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,则流体的状态为。 ( ) A 饱和蒸汽 B 超临界流体 C 过热蒸汽 D 过冷液体 2、 以下的( )方程不是立方型状态方程。 ( ) A van der Waals方程 B Ridlich-Kwang方程 C Peng-Robinson方程 B Virial方程 3、 下列表达式中,正确的式子是( )。

化工热力学试卷题库与答案

一.选择题(每题2分,共10分) 1、纯物质的第二virial 系数B ( A ) A 仅就是温度的函数 B 就是T 与P 的函数 C 就是T 与V 的函数 D 就是任何两强度性质的函数 2、T 温度下的过冷纯液体的压力P (A 。参考P -V 图上的亚临界等温线。) A. >()T P s B. <()T P s C. =()T P s 3、 二元气体混合物的摩尔分数y 1=0、3,在一定的T,P 下,8812.0?,9381.0?21==?? ,则此时混合物的逸度系数为 。(C) A 0、9097 B 0、89827 C 0、8979 D 0、9092 4、 某流体在稳流装置中经历了一个不可逆绝热过程,装置所产生的功为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 5、 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 二、填空题(每题2分,共10分) 1. 液态水常压下从25℃加热至50℃,其等压平均热容为75、31J/mol,则此过程的焓变为 (1882、75)J/mol 。 2. 封闭体系中的1mol 理想气体(已知ig P C ),按下列途径由T 1、P 1与V 1可逆地变化至P 2,则, 等温过程的 W =21ln P P RT -,Q =21ln P P RT ,U = 0 ,H = 0 。 3. 正丁烷的偏心因子ω=0、193,临界压力为p c =3、797MPa,则在Tr =0、7时的蒸汽压为 ( 0、2435 )MPa 。 4. 温度为T 的热源与温度为T0的环境之间进行变温热量传递,其等于热容为Cp,则ExQ 的 计算式为(00(1)T xQ p T T E C dT T =-? )。 5. 指出下列物系的自由度数目,(1)水的三相点 0 ,(2)液体水与水蒸汽处于汽液平衡 状态 1 三、简答题:(共30分) 1. 填表(6分)

化工热力学习题集(附标准答案)

化工热力学习题集(附标准答案)

————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:

模拟题一 一.单项选择题(每题1分,共20分) 本大题解答(用A 或B 或C 或D )请填入下表: 1. T 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(C ) A. 饱和蒸汽 B. 超临界流体 C. 过热蒸汽 2. T 温度下的过冷纯液体的压力P ( A ) A. >()T P s B. <()T P s C. =()T P s 3. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P ( B ) A. >()T P s B. <()T P s C. =()T P s 4. 纯物质的第二virial 系数B ( A ) A 仅是T 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 5. 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( ) A. 第三virial 系数 B. 第二virial 系数 C. 无穷项 D. 只需要理想气体方程 6. 液化石油气的主要成分是( A ) A. 丙烷、丁烷和少量的戊烷 B. 甲烷、乙烷 C. 正己烷 7. 立方型状态方程计算V 时如果出现三个根,则最大的根表示( B ) A. 饱和液摩尔体积 B. 饱和汽摩尔体积 C. 无物理意义 8. 偏心因子的定义式( A ) A. 0.7lg()1 s r Tr P ω==-- B. 0.8lg()1 s r Tr P ω==-- C. 1.0lg()s r Tr P ω==- 9. 设Z 为x ,y 的连续函数,,根据欧拉连锁式,有( B ) A. 1x y z Z Z x x y y ???? ?????=- ? ? ?????????? B. 1y x Z Z x y x y Z ????????? =- ? ? ?????????? C. 1y x Z Z x y x y Z ????????? = ? ? ?????????? D. 1y Z x Z y y x x Z ????????? =- ? ? ?????????? 10. 关于偏离函数M R ,理想性质M *,下列公式正确的是( C ) A. *R M M M =+ B. *2R M M M =- C. *R M M M =- D. *R M M M =+ 11. 下面的说法中不正确的是 ( B ) (A )纯物质无偏摩尔量 。 (B )任何偏摩尔性质都是T ,P 的函数。 (C )偏摩尔性质是强度性质。(D )强度性质无偏摩尔量 。 12. 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 。 (E )逸度就是物质从系统中逃逸趋势的量度。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案

化工热力学期末考试A卷及答案精修订

化工热力学期末考试A 卷及答案 GE GROUP system office room 【GEIHUA16H-GEIHUA GEIHUA8Q8-

化工热力学期末试题(A)卷 2007~2008年使用班级化学工程与工艺专业05级 班级学号姓名成绩 一.选择 1.纯物质在临界点处的状态,通常都是 D 。 A.气体状态 B.液体状态 C.固体状态D.气液不分状态2.关于建立状态方程的作用,以下叙述不正确的是 B 。 A. 可以解决由于实验的P-V-T数据有限无法全面了解流体P-V-T 行为的问 题。 B.可以解决实验的P-V-T数据精确度不高的问题。 C.可以从容易获得的物性数据(P、V、T、x)来推算较难测定的数据( H,U,S,G ) D.可以解决由于P-V-T数据离散不便于求导和积分,无法获得数据点以外的P-V-T的问题。 3.虚拟临界常数法是将混合物看成一个虚拟的纯物质,从而将纯物质对比态原理的计算方法用到混合物上。. A 。 A.正确 B.错误

4.甲烷P c =4.599MPa,处在P r =0.6时,甲烷的压力为 B 。 A .7.665MPa B .2.7594 MPa ; C .1.8396 MPa 5.理想气体的压缩因子Z=1,但由于分子间相互作用力的存在,实际气体的压缩因子 C 。 A . 小于1 B .大于1 C .可能小于1也可能大于1 6.对于极性物质,用 C 状态方程计算误差比较小,所以在工业上得到广泛应用。 A .vdW 方程,SRK ; B .RK ,PR C .PR ,SRK D .SRK ,维里方程 7.正丁烷的偏心因子ω=0.193,临界压力P c =3.797MPa 则在T r =0.7时的蒸汽压为 2435.0101==--ωc s P P MPa 。 A 。 A .正确 B .错误 8.剩余性质M R 的概念是表示什么差别的 B 。 A .真实溶液与理想溶液 B .理想气体与真实气体 C .浓度与活度 D .压力与逸度 9.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

化工热力学复习题(附答案)

化工热力学复习题 一、选择题 1. T 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( C ) A. 饱和蒸汽 超临界流体 过热蒸汽 2. 纯物质的第二virial 系数B ( A ) A 仅是T 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 3. 设Z 为x ,y 的连续函数,,根据欧拉连锁式,有( B ) A. 1x y z Z Z x x y y ?????????=- ? ? ?????????? B. 1y x Z Z x y x y Z ?????????=- ? ? ?????????? C. 1y x Z Z x y x y Z ?????????= ? ? ?????????? D. 1y Z x Z y y x x Z ?????????=- ? ? ?????????? 4. 关于偏离函数M R ,理想性质M *,下列公式正确的是( C ) A. *R M M M =+ B. *2R M M M =- C. *R M M M =- D. *R M M M =+ 5. 下面的说法中不正确的是 ( B ) (A )纯物质无偏摩尔量 。 (B )任何偏摩尔性质都是T ,P 的函数。 (C )偏摩尔性质是强度性质。 (D )强度性质无偏摩尔量 。 6. 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 。 (E )逸度就是物质从系统中逃逸趋势的量度。 7. 二元溶液,T, P 一定时,Gibbs —Duhem 方程的正确形式是 ( C ). a. X 1dlnγ1/dX 1+ X 2dlnγ2/dX 2 = 0 b. X 1dlnγ1/dX 2+ X 2 dlnγ2/dX 1 = 0 c. X 1dlnγ1/dX 1+ X 2dlnγ2/dX 1 = 0 d. X 1dlnγ1/dX 1– X 2 dlnγ2/dX 1 = 0 8. 关于化学势的下列说法中不正确的是( A ) A. 系统的偏摩尔量就是化学势 B. 化学势是系统的强度性质 C. 系统中的任一物质都有化学势 D. 化学势大小决定物质迁移的方向 9.关于活度和活度系数的下列说法中不正确的是 ( E ) (A )活度是相对逸度,校正浓度,有效浓度;(B) 理想溶液活度等于其浓度。 (C )活度系数表示实际溶液与理想溶液的偏差。(D )任何纯物质的活度均为1。 (E )r i 是G E /RT 的偏摩尔量。 10.等温等压下,在A 和B 组成的均相体系中,若A 的偏摩尔体积随浓度的改变而增加,则B 的偏摩尔体积将(B ) A. 增加 B. 减小 C. 不变 D. 不一定 11.下列各式中,化学位的定义式是 ( A ) 12.混合物中组分i 的逸度的完整定义式是( A )。 A. d G ___i =RTdln f ^i , 0lim →p [f ^i /(Y i P)]=1 B. d G ___i =RTdln f ^i , 0lim →p [f ^ i /P]=1 C. dG i =RTdln f ^i , 0lim →p f i =1 ; D. d G ___i =RTdln f ^i , 0lim →p f ^ i =1 13. 关于偏摩尔性质,下面说法中不正确的是( B ) A.偏摩尔性质与温度、压力和组成有关 B .偏摩尔焓等于化学位 C .偏摩尔性质是强度性质 D. 偏摩尔自由焓等于化学位 j j j j n nS T i i n T P i i n nS nV i i n nS P i i n nU d n nA c n nG b n nH a ,,,,,,,,])([.])([.])([.])([.??≡??≡??≡??≡μμμμ

化工热力学复习题及答案

第1章 绪言 一、是否题 1. 孤立体系的热力学能和熵都是一定值。(错。G S H U ??=?=?,,0,0但和 0不一定等于A ?,如一体积等于2V 的绝热刚性容器,被一理想的隔板一分为二,左侧状 态是T ,P 的理想气体,右侧是T 温度的真空。当隔板抽去后,由于Q =W =0, 0=U ?,0=T ?,0=H ?,故体系将在T ,2V ,0.5P 状态下达到平衡,()2ln 5.0ln R P P R S =-=?,2ln RT S T H G -=-=???,2ln RT S T U A -=-=???) 2. 封闭体系的体积为一常数。(错) 3. 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。(对) 4. 理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。(错。还与压力或摩尔体积有关。) 5. 封闭体系的1mol 气体进行了某一过程,其体积总是变化着的,但是初态和终态的体积相等, 初态和终态的温度分别为T 1和T 2,则该过程的? =2 1 T T V dT C U ?;同样,对于初、终态压力相 等的过程有? =2 1 T T P dT C H ?。(对。状态函数的变化仅决定于初、终态与途径无关。) 6. 自变量与独立变量是一致的,从属变量与函数是一致的。(错。有时可能不一致) 三、填空题 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 。 2. 单相区的纯物质和定组成混合物的自由度数目分别是 2 和 2 。 3. 1MPa=106Pa=10bar=9.8692atm=7500.62mmHg 。 4. 1kJ=1000J=238.10cal=9869.2atm cm 3=10000bar cm 3=1000Pa m 3。 5. 普适气体常数R =8.314MPa cm 3 mol -1 K -1=83.14bar cm 3 mol -1 K -1=8.314 J mol -1 K -1 =1.980cal mol -1 K -1。 第2章P-V-T关系和状态方程 一、是否题 1. 纯物质由蒸汽变成液体,必须经过冷凝的相变化过程。(错。可以通过超临界流体区。) 2. 当压力大于临界压力时,纯物质就以液态存在。(错。若温度也大于临界温度时,则是超临 界流体。) 3. 纯物质的饱和液体的摩尔体积随着温度升高而增大,饱和蒸汽的摩尔体积随着温度的升高而减小。(对。则纯物质的P -V 相图上的饱和汽体系和饱和液体系曲线可知。) 4. 纯物质的三相点随着所处的压力或温度的不同而改变。(错。纯物质的三相平衡时,体系自 由度是零,体系的状态已经确定。)

化工热力学期末考试A卷及答案

化工热力学期末试题(A)卷 2007~2008年使用班级化学工程与工艺专业05级 班级学号姓名成绩 一.选择 1.纯物质在临界点处的状态,通常都是 D 。 A.气体状态 B.液体状态 C.固体状态D.气液不分状态 2.关于建立状态方程的作用,以下叙述不正确的是 B 。 A. 可以解决由于实验的P-V-T数据有限无法全面了解流体P-V-T 行 为的问题。 B.可以解决实验的P-V-T数据精确度不高的问题。 C.可以从容易获得的物性数据(P、V、T、x)来推算较难测定的数据( H,U,S,G ) D.可以解决由于P-V-T数据离散不便于求导和积分,无法获得数据点以外的P-V-T的问题。 3.虚拟临界常数法是将混合物看成一个虚拟的纯物质,从而将纯物质对比态原理的计算方法用到混合物上。. A 。 A.正确 B.错误 4.甲烷P c=,处在P r=时,甲烷的压力为 B 。 A.B. MPa; C. MPa

5.理想气体的压缩因子Z=1,但由于分子间相互作用力的存在,实际气体 的压缩因子 C 。 A . 小于1 B .大于1 C .可能小于1也可能大于1 6.对于极性物质,用 C 状态方程计算误差比较小,所以在工业上 得到广泛应用。 A .vdW 方程,SRK ; B .RK ,PR C .PR ,SRK D .SRK ,维里方程 7.正丁烷的偏心因子ω=,临界压力P c = 则在T r =时的蒸汽压为 2435.0101==--ωc s P P MPa 。 A 。 A .正确 B .错误 8.剩余性质M R 的概念是表示什么差别的 B 。 A .真实溶液与理想溶液 B .理想气体与真实气体 C .浓度与活度 D .压力与逸度 9.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 10.对1mol 符合Van der Waals 状态方程的气体,有 A 。 A .(S/V)T =R/(v-b ) B .(S/V)T =-R/(v-b) C .(S/V)T =R/(v+b) D .(S/V)T =P/(b-v) 11.吉氏函数变化与P-V-T 关系为()P RT G P T G x ig ln ,=-,则x G 的状态应该为

化工热力学试题

《化工热力学》试题(一) 一、填空题(10分): 1. 纯物质的P-V-T 图上,高于临界压力和临界温度的区域称为 。 2. 写出偏摩尔性质i γln 对应的溶液性质 。 3. 工作于温度为T 1的高温热源和温度为T 2的低温冷源之间的可逆热机的效率为 。 4. 理想溶液混合过程的=?id H 。 5.对于二组分汽液两相平衡体系来说,其体系的自由度为 。 二、判断题(14分) 1. 理想气体混合物就是一种理想溶液。( ) 2. 三参数对应态原理由于两参数对应态原理是因为前者适用于任何流体。( ) 3. 吸热过程一定使系统熵增,反之熵增过程也是吸热过程。( ) 4. 纯物质的气液平衡常数K =1。( ) 5. 对于一个绝热不可逆过程,可以设计一个绝热可逆过程来计算其熵的变化。( ) 6. 混合物气液相图中的泡点曲线表示的是饱和气相,而露点曲线表示的是饱和液相。 ( ) 7. 在一定温度和压力下的理想溶液的组分逸度与其摩尔分数成正比。( ) 三、选择题(16分) 1. 对于一给定的物质来说,virial 方程中的virial 系数与( )有关。 A .温度 B .压力 C .密度 D .体积 2.对于一均相物质,其H 和U 的关系为 A .U H ≤ B .U H > C .U H = D .不能确定 3.气液平衡关系i S i i x P Py =的适用条件是: A .无限制条件 B .低压条件下的非理想液相 C .理想气体和理想溶液 D .理想溶液和非理想气体 4.已知乙炔在7.0=r T 时,其对比饱和蒸汽压为0.0655,则乙炔的偏心因子为: A .0.195 B .0.184 C .0.084 D .0.127 5.偏心因子是从下列定义的:

化工热力学 例题 与解答(12)

第4章 非均相封闭体系热力学 一、是否题 1. 偏摩尔体积的定义可表示为{}{}i i x P T i n P T i i x V n nV V ≠≠? ??? ????=???? ???=,,,,?。 2. 在一定温度和压力下的理想溶液的组分逸度与其摩尔分数成正比。 3. 理想气体混合物就是一种理想溶液。 4. 对于理想溶液,所有的混合过程性质变化均为零。 5. 对于理想溶液所有的超额性质均为零。 6. 理想溶液中所有组分的活度系数为零。 7. 体系混合过程的性质变化与该体系相应的超额性质是相同的。 8. 对于理想溶液的某一容量性质M ,则__ i i M M =。 9. 理想气体有f=P ,而理想溶液有i i ?? =?。 10. 温度和压力相同的两种理想气体混合后,则温度和压力不变,总体积为原来两气体体积 之和,总热力学能为原两气体热力学能之和,总熵为原来两气体熵之和。 11. 温度和压力相同的两种纯物质混合成理想溶液,则混合过程的温度、压力、焓、热力学 能、吉氏函数的值不变。 12. 因为G E (或活度系数)模型是温度和组成的函数,故理论上i γ与压力无关。 13. 在常温、常压下,将10cm 3的液体水与20 cm 3的液体甲醇混合后,其总体积为 30 cm 3。 14. 纯流体的汽液平衡准则为f v =f l 。

15. 混合物体系达到汽液平衡时,总是有l i v i l v l i v i f f f f f f ===,,??。 16. 均相混合物的总性质与纯组分性质之间的关系总是有 ∑= i i t M n M 。 17. 对于二元混合物体系,当在某浓度范围内组分2符合Henry 规则,则在相同的浓度范围内 组分1符合Lewis-Randall 规则。 18. 二元混合物,当01→x 时,1*1→γ,∞→11γγ,12→γ,∞=2*2/1γγ。 19. 理想溶液一定符合Lewis-Randall 规则和Henry 规则。 20. 符合Lewis-Randall 规则或Henry 规则的溶液一定是理想溶液。 21. 等温、等压下的N 元混合物的Gibbs-Duhem 方程的形式之一是 0ln 0 =??? ? ??∑ =i i N i i dx d x γ。(错。0ln 0 =??? ? ??∑ =j i N i i dx d x γ,N j ~1∈) 等温、等压下的二元混合物的Gibbs-Duhem 方程也可表示成0ln ln * 2 211=+γγd x d x 。 22. 二元溶液的Gibbs-Duhem 方程可以表示成 () () ?? ???????=-==? ? ? ======)1() 0()1()0(210 121111111ln x P x P E x T x T E x x T dP RT V P dT RT H dx 常数常数γγ 23. 下列方程式是成立的:(a )111 1ln ?ln f f RT G G -=-;(b) 1111ln ln γ+=-x RT G G l l ;(c)v l v l f f RT G G 1111?ln ?ln -=-;(d)???? ??=→1111?lim 1x f f x ;(e)??? ? ??=→110,1?lim 1x f H x Solvent 。 24. 因为E H H =?,所以E G G =?。 25. 二元溶液的Henry 常数只与T 、P 有关,而与组成无关,而多元溶液的Henry 常数则与T 、 P 、组成都有关。

天津大学化工热力学期末试卷(答案)

本科生期末考试试卷统一格式(16开): 20 ~20 学年第 学期期末考试试卷 《化工热力学 》(A 或B 卷 共 页) (考试时间:20 年 月 日) 学院 专业 班 年级 学号 姓名 一、 简答题(共8题,共40分,每题5分) 1. 写出封闭系统和稳定流动系统的热力学第一定律。 答:封闭系统的热力学第一定律:W Q U +=? 稳流系统的热力学第一定律:s W Q Z g u H +=?+?+?22 1 2. 写出维里方程中维里系数B 、C 的物理意义,并写出舍项维里方程的 混合规则。 答:第二维里系数B 代表两分子间的相互作用,第三维里系数C 代表三分子间相互作用,B 和C 的数值都仅仅与温度T 有关;舍项维里方程的混合规则为:∑∑===n i n j ij j i M B y y B 11 ,() 1 ij ij ij cij cij ij B B p RT B ω+= , 6.10 422.0083.0pr ij T B - =,2 .41 172.0139.0pr ij T B -=,cij pr T T T =,()() 5 .01cj ci ij cij T T k T ?-=,cij cij cij cij V RT Z p = ,()[] 33 1315.0Cj ci cij V V V +=,

()cj ci cij Z Z Z +=5.0,()j i ij ωωω+=5.0 3. 写出混合物中i 组元逸度和逸度系数的定义式。 答:逸度定义:()i i i f RTd y p T d ?ln ,,=μ (T 恒定) 1?l i m 0=??? ? ??→i i p py f 逸度系数的定义:i i i py f ??=φ 4. 请写出剩余性质及超额性质的定义及定义式。 答:剩余性质:是指同温同压下的理想气体与真实流体的摩尔广度性质之差,即:()()p T M p T M M id ,,-='?;超额性质:是指真实混合物与同温同压和相同组成的理想混合物的摩尔广度性质之差,即: id m m M M -=E M 5. 为什么K 值法可以用于烃类混合物的汽液平衡计算? 答:烃类混合物可以近似看作是理想混合物,于是在汽液平衡基本表达 式中的1=i γ,i v i φφ=?,在压力不高的情况下,Ponding 因子近似为1,于是,汽液平衡表达式化简为:v i s i s i i i id i p p x y K φφ==。由该式可以看出,K 值仅仅与温度和压力有关,而与组成无关,因此,可以永K 值法计算烃类系统的汽液平衡。 6. 汽相和液相均用逸度系数计算的困难是什么? 答:根据逸度系数的计算方程,需要选择一个同时适用于汽相和液相的状态方程,且计算精度相当。这种方程的形式复杂,参数较多,计算比较困难。

化工热力学复习题

第二章 四、计算题 1. 在常压和0℃下,冰的熔化热是334.4Jg -1,水和冰的质量体积分别是1.000和1.091cm 3 g -1,且0℃时水 的饱和蒸汽压和汽化潜热分别为610.62Pa 和2508Jg -1,请由此估计水的三相点数据。 解:在温度范围不大的区域内,汽化曲线和熔化曲线均可以作为直线处理。 对于熔化曲线,已知曲线上的一点是273.15K ,101325Pa ;并能计算其斜率是 7103453.1?-=??=fus m fus m V T H dT dP PaK -1 熔化曲线方程是()15.273103453.11013257-?-=T P m 对于汽化曲线,也已知曲线上的一点是273.15K ,610.62Pa ;也能计算其斜率是 4688.262 .61015 .273314.815.2732508 =?? =?≈??=sv b vap vap b vap s V T H V T H dT dP PaK -1 汽化曲线方程是()15.2734688.262.610-+=T P s 解两直线的交点,得三相点的数据是:09.615=t P Pa ,1575.273=t T K 2. 试由饱和蒸汽压方程(见附录A-2),在合适的假设下估算水在25℃时的汽化焓。 解: dT P d RT H RT H T RZ H T Z R H dT P d s vap vap vap vap vap vap s ln ln 2 2 2 2=→≈== ?????低压下 由Antoine 方程()2 ln ln T C B dT P d T C B A P s s +=+- =得 查附录C-2得水和Antoine 常数是47.45,36.3826-==C B 故 () 84.44291115.29847.4536.3826314.812 2 22 =?? ? ??+-?= ?? ? ??+= += T C RB RT T C B H vap ?Jmol -1 六、证明题 1. 由式2-29知,流体的Boyle 曲线是关于0=??? ????T P Z 的点的轨迹。证明vdW 流体的Boyle 曲线是 ()0222=+--ab abV V bRT a 证明:001=??? ????+=????? ??? ??? ? ??? ????+= ??? ????T T T V P V P V P P V RT P Z 得由 由vdW 方程得

北京化工大学《化工热力学》2016 2017考试试卷A参考答案

北京化工大学2016——2017学年第一学期 《化工热力学》期末考试试卷 班级: 姓名: 学号: 任课教师: 分数: 一、(2?8=16分)正误题(正确的画√,错误的画×,标在[ ]中) [√]剩余性质法计算热力学性质的方便之处在于利用了理想气体的性质。 [×]Virial 方程中12B 反映了不同分子间的相互作用力的大小,因此120B =的气体混合物,必定是理想气体混合物。 [√]在二元体系中,如果在某浓度范围内Henry 定律适用于组分1,则在相同的浓度范围内,Lewis-Randall 规则必然适用于组分2。 [×]某绝热的房间内有一个冰箱,通电后若打开冰箱门,则房间内温度将逐渐下降。 [×]溶液的超额性质数值越大,则溶液的非理想性越大。 [×]水蒸汽为加热介质时,只要传质推动力满足要求,应尽量采用较低压力。 [×]通过热力学一致性检验,可以判断汽液平衡数据是否正确。 [×]如果一个系统经历某过程后熵值没有变化,则该过程可逆且绝热。 二、(第1空2分,其它每空1分,共18分)填空题 (1)某气体符合/()p RT V b =-的状态方程,从 1V 等温可逆膨胀至 2V ,则体系的 S ? 为 21ln V b R V b --。 (2)写出下列偏摩尔量的关系式:,,(/)j i E i T p n nG RT n ≠?? ?=?? ???ln i γ,

,,(/)j i R i T p n nG RT n ≠???=??????ln i ?, ,,(/)j i i T p n nG RT n ≠?? ?=?? ???i μ。 (3)对于温度为T ,压力为P 以及组成为{x}的理想溶液,E V =__0__,E H = __0__,/E G RT =__0__,ln i γ=__0__,?i f =__i f __。 (4)Rankine 循环的四个过程是:等温加热(蒸发),绝热膨胀(做功), 等压(冷凝)冷却,绝热压缩。 (5)纯物质的临界点关系满足0p V ??? = ????, 220p V ???= ???? ,van der Waals 方程的临界压缩因子是__0.375__,常见流体的临界压缩因子的范围是_0.2-0.3_。 二、(5?6=30分)简答题(简明扼要,写在以下空白处) (1)简述如何通过水蒸汽表计算某一状态下水蒸汽的剩余焓和逸度(假定该温度条件下表中最低压力的蒸汽为理想气体)。 剩余焓: ①通过线性插值,从过热水蒸汽表中查出给定状态下的焓值; ②从饱和蒸汽表中查得标准状态时的蒸发焓vap H ?(饱和液体的焓-饱和蒸汽的焓); ③通过00()T ig ig ig p p T H C dT C T T ?=≈-? 计算理想气体的焓变; ④通过R ig vap H H H H ?=-?-?得到剩余焓。 逸度: ①通过线性插值,从过热水蒸汽表中查出给定状态下的焓和熵并根据 G H TS =-得到Gibbs 自由能(,)G T p ; ②从过热蒸汽表中查得最低压力时的焓和熵,计算得到Gibbs 自由能 0(,)ig G T p ;

化工热力学习题集(附答案)

模拟题一 1. T 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( c ) A. 饱和蒸汽 B. 超临界流体 C. 过热蒸汽 2. T 温度下的过冷纯液体的压力P ( a ) A. >()T P s B. <()T P s C. =()T P s 3. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P ( b ) A. >()T P s B. <()T P s C. =()T P s 4. 纯物质的第二virial 系数B ( a ) A 仅是T 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 5. 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( a ) A. 第三virial 系数 B. 第二virial 系数 C. 无穷项 D. 只需要理想气体方程 6. 液化石油气的主要成分是( a ) A. 丙烷、丁烷和少量的戊烷 B. 甲烷、乙烷 C. 正己烷 7. 立方型状态方程计算V 时如果出现三个根,则最大的根表示( ) A. 饱和液摩尔体积 B. 饱和汽摩尔体积 C. 无物理意义 8. 偏心因子的定义式( ) A. 0.7lg()1s r Tr P ω==-- B. 0.8lg()1s r Tr P ω==-- C. 1.0lg()s r Tr P ω==- 9. 设Z 为x ,y 的连续函数,,根据欧拉连锁式,有( ) A. 1x y z Z Z x x y y ?????????=- ? ? ?????????? B. 1y x Z Z x y x y Z ?????????=- ? ? ?????????? C. 1y x Z Z x y x y Z ?????????= ? ? ?????????? D. 1y Z x Z y y x x Z ?????????=- ? ? ?????????? 10. 关于偏离函数M R ,理想性质M *,下列公式正确的是( ) A. *R M M M =+ B. *2R M M M =- C. *R M M M =- D. *R M M M =+ 11. 下面的说法中不正确的是 ( ) (A )纯物质无偏摩尔量 。 (B )任何偏摩尔性质都是T ,P 的函数。

(B )化工热力学期末试卷

化学化工学院《化工热力学》课程考试试题(B 卷) 2013-2014学年 第一学期 班级 时量120分钟 总分100分 考试形式:闭卷 一、填空题(每空1.5分,共24分) 1、朗肯循环的改进的方法: 、 、 。 2、写出热力学基本方程式dH = ;dG = 。 3、对理想溶液,ΔV= ,ΔG = 。 4、热力学第二定律的公式表述(用微分形式): 。 5、等温、等压下的二元液体混合物的活度系数之间的关系_________+0ln 22=γd x 6、化工热力学是运用经典热力学的原理,结合反映系统特征的模型,解决工业过程(特别是化工过程)中 、 、 等实际问题。 7、三参数对应态原理的统一式: 。 8、几个重要的定义公式:H=_______;A=______;G=______。 二、选择题(每个2分,共22分,每题只一个选择项是正确答案) 1、混合气体的第二维里系数是( ) A 、温度和压力的函数 B 、 仅为温度的函数 C 、温度和组成的函数 D 、压力和组成的函数 2、露点的轨迹称为( ) A 、饱和汽相线 B 、汽液共存线 C 、饱和液相线 D 、都不是 3、等温等压下,在A 和B 组成的均相体系中,若A 的偏摩尔体积随浓度的改变而增加,则B 的偏摩尔体积将( ) A 、 增加 B 、 减小 C 、 不变 D 、不一定 4、关于逸度的下列说法中不正确的是( ) A 、逸度可称为“校正压力” 。 B 、逸度就是物质从系统中逃逸趋势的量度。 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 。 5、在一定的温度和压力下二组分体系汽液平衡的条件是( ) 为混合物的逸度)) (; ; ; L2V1V2L1L2 L1V2122f f f D f f f f C f f f f B f f f f A V L V L V L V (????).(????)(????).(=======11

化工热力学复习题.doc

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__________________、____________________和_____________________________。(P4) 3、热力学性质的表达主要有_______、_________和_____________三种形式。(P4) 4、流体的性质有_________________和__________________之分。(P5) 5、状态函数的特点是______________________________________________。(P6) 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(

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