化学工程与工艺专业《化工热力学》模拟考试考题A(答案)
化工热力学考试试卷(附答案)

化工热力学考试试卷(附答案)1、(2分)在PT 图上纯物质三种聚集态互相共存处称 三相点 。
2、(2分)纯物质 P-V 图临界等温线在临界点处的斜率 ____0______, 曲率为 ___0______。
3、(4分)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 ,(3)甲醇和水的二元汽液平衡状态 2 ,(4)戊醇和水的二元汽-液-液三相平衡状态 1 。
4、(2分)组成为x 1=0.2,x 2=0.8,温度为300K 的二元液体的泡点组成y 1的为(已知液相的Pa) ___0.334____________。
5、(2分)一定状态下体系的火用指体系由该状态达到与 环境基态完全平衡 时,此过程理想功。
6、(2分)二元混合物容积表达式为V=X 1V 1+X 2V 2+αX 1X 2,如选同温同压下符合Lewis-Randll 规则的标准态就有 △V= ∆V =αX 1X 2 。
7、(2分)能量平衡时以热力学 第一定律 为基础,有效能平衡时以热力学 第二定律 为基础。
8、(4分)丙酮(1)-甲醇(2)二元体系在98.66KPa 时,恒沸组成x 1=y 1=0.796,恒沸温度为327.6K ,已知此温度下的kPa 则 van Laar 方程常数是 A 12=______0.587_____,A 21=____0.717____(已知van Laar 方程为 )9、(4分)等温等压下二元溶液组分的活度系数与组成之间关系,按Gibbs-Duhem 方程 X 1dln γ1+X 2 d ㏑γ2 = 010、(6分)由于邻二甲苯与对二甲苯、间二甲苯的结构、性质相近,因此它们混合时会形成______理想溶液_______溶液,它们的ΔH=_______0______,ΔV=______0_____。
二.判断题1、(2分)一定压力下,纯物质的泡点温度和露点温度是相同的,且等于沸点。
化工热力学本科试卷A

泰山学院课程考试专用泰山学院材料与化学工程系2005级、2007级3+2化学工程与工艺专业本科2007~2008学年第一学期《化工热力学》试卷A(试卷共8页,答题时间120分钟)一、 判断题(每小题1分,共15 分。
请将答案填在下面的表格内)1、只要温度、压力一定,任何偏摩尔性质都等于化学位。
2、对于确定的纯气体来说,其维里系数B 、C 、……只是温度的函数。
3、孤立体系的熵总是不变的。
4、当过程不可逆时,体系的作功能力较完全可逆的情况下有所下降。
5、二元液相部分互溶体系及其蒸汽的达到相平衡时,体系的自由度为2。
6、理想溶液中所有组分的活度系数均为1。
7、二元混合物的相图中泡点线表示的饱和汽相,露点线表示的是饱和液相。
8、二元组分形成恒沸物时,在恒沸点体系的相对挥发度等于1。
9、若化学平衡常数随着温度的升高而升高,则反应的标准焓变化0H ∆为负值。
10、纯物质的平衡汽化过程,其摩尔体积、焓及吉布斯函数的变化均大于零。
11、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。
12、对于理想溶液的某一容量性质恒有0i i M M =。
13、能量不仅有数量的大小还有质量的高低,相同数量的电能和热能来说,电能的做功能力大于热能。
14、无论以Henry 定律为基准,还是以Lewis-Randall 规则为基准定义标准态逸度,混合物中组分i 的活度和逸度的值不变。
15、逸度与压力的单位是相同的。
二、填空题(1-5题每空1分,6-11题每空2分,共25分)1、在相同的初态下,节流膨胀的降温效果 (大于/小于)等熵膨胀的降温效果。
2、恒温恒压下,吉布斯-杜亥姆方程为 (以iM 表示)。
3、形成二元溶液时,当异种分子之间的作用力小于同种分子之间的作用力时,形成正偏差溶液,正偏差较大的溶液具有最 的沸点。
4、对于二元混合物来说一定温度下的泡点压力与露点压力 (相同/不同)的。
5、当过程的熵产生 时,过程为自发过程。
化工热力学模拟试题(1)及参考答案分解

第二篇模拟试题与参考答案化工热力学模拟试题(1)及参考答案一(共18分) 判断题(每题3分)1 纯物质的饱和液体的摩尔体积随着温度升高而增大,饱和蒸气的摩尔体积随着温度的升高而减小。
( )2 若某系统在相同的始态和终态间,分别进行可逆与不可逆过程,则∆S 不可逆>∆S 可逆。
( ) 3 由三种不反应的化学物质组成的三相pVT 系统,达平衡时,仅一个自由度。
( )4 热量总是由TdS ⎰给出。
( ) 5 不可逆过程孤立系统的熵是增加的,但过程的有效能是减少的。
( ) 6 物质的偏心因子ω是由蒸气压定义的,因此ω具有压力的单位。
( )二(共16分) 简答题(每小题8分) 1 Virial 方程()211''==+++⋅⋅⋅⋅⋅⋅pV Z B p C p RT()212==+++⋅⋅⋅⋅⋅⋅pV B CZ RT V V如何证明: BB RT'= 22C B C (RT)-'=2 水蒸气和液态水的混合物在505K 下呈平衡态存在,如果已知该混合物的比容为3-141cm g ⋅,根据蒸气表的数据计算混合物的焓和熵。
已知在该温度下的饱和水蒸气性质为:三(15分) 用泵以756kg h ⋅的速度把水从45m 深的井底打到离地10m 高的开口储槽中,冬天为了防冻,在运送过程中用一加热器,将-131650kJ h ⋅的热量加到水中,整个系统散热速度为-126375kJ h ⋅,假设井水为2℃,那么水进入水槽时,温度上升还是下降?其值若干?假设动能变化可忽略,泵的功率为2马力,其效率为55%(1马力=735W )(视为稳流系统)。
四(20分) 一个Rankine 循环蒸气动力装置的锅炉,供给2000kPa ,400℃的过热蒸气透平,其流量-125200kg h ⋅,乏气在15kPa 压力下排至冷凝器,假定透平是绝热可逆操作的,冷凝器出口为饱和液体,循环水泵将水打回锅炉也是绝热可逆,求:(1)透平所做的功?(2)水泵所做的功?(3)每千克蒸气从锅炉获得的热量?已知2000kPa ,400℃过热蒸气的热力学性质为:-1H 29452J g .=⋅,-1-1S 71271J g K .=⋅⋅;15kPa 压力下的乏气热力学性质为:21kg cm -⋅、27℃压缩到268kg cm -⋅,并经级间冷却到27℃,设压缩实际功率1224kcal kg -⋅,求级间冷却器应移走的热量,压缩过程的理想功、损耗功与热力学效率,设环境温度为27℃。
化学工程与工艺专业《化工热力学》模拟考试考题A(答案)

华东理工大学20 -20 学年第 学期《化工热力学》课程模拟考试试卷 A (答案)开课学院:化工学院,专业:化学工程与工艺 考试形式:闭卷,所需时间: 120分钟 考生姓名: 学号: 班级: 任课教师:1.当压力大于临界压力时,纯物质就以液态存在。
( × ) 2.纯物质的三相点随着所处压力的不同而改变。
( × ) 3.用一个相当精确的状态方程,就可以计算所有的均相热力学性质随着状态的变化。
( × )4.气体混合物的V irial 系数,如B ,C ,…,是温度和组成的函数。
( √ ) 5.在一定压力下,纯物质的泡点温度和露点温度是相同的,且等于沸点。
( √ ) 6.对于理想溶液,所有的混合过程性质变化均为零。
( × ) 7.在二元系统的汽液平衡中, 若组分1是轻组分,组分2是重组分,若温度一定,则系统的压力随着1x 的增大而增大。
( × )8.偏摩尔焓的定义可表示为()[][],,,,j i j i i i i T p n T p n nH H H n x ∂⎡⎤⎛⎫∂== ⎪⎢⎥∂∂⎝⎭⎣⎦。
( × ) 9.Gibbs-Duhem 方程可以用来检验热力学实验数据的一致性。
( √ ) 10.自然界一切实际过程总能量守恒,有效能无损失。
( × ) 11.能量衡算法用于过程的合理用能分析与熵分析法具有相同的功能。
( × ) 12.当化学反应达到平衡时,反应的Gibbs 自由焓变化值G ∆等于零。
( √ ) 二、单项选择题(共20分,每小题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,则物质的状态为:( D )(A) 饱和蒸汽; (B) 超临界流体; (C) 压缩液体; (D) 过热蒸汽 2.单元操作的经济性分析中,功耗费用和下列哪个因素有关( C )。
(A) 理想功; (B) 有效能; (C) 损耗功; (D) 环境温度3.一流体从状态1分别经历可逆过程R 与不可逆过程NR 到达状态2,两个过 程的环境状态相同,则过程R 的理想功比过程NR 的理想功要:( A ) (A) 相等; (B) 大; (C) 小; (D) 不确定 4.由混合物的逸度的表达式ig ˆln i i i G G RT f =+知,ig i G 的状态为:( B ) (A) 系统温度,1=p 的纯组分i ;(B) 系统温度、1=p 的纯组分i 的理想气体状态; (C) 系统温度,系统压力的纯组分i 的理想气体状态; (D) 系统温度,系统压力,系统组成的温度的理想混合物。
化工热力学习题集附答案

化工热力学习题集附答案The final revision was on November 23, 2020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 sC. =()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(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 )9. 设Z 为x ,y 的连续函数,,根据欧拉连锁式,有( B )A. 1x y zZ Z x x y y ⎛⎫⎛⎫∂∂∂⎛⎫=-⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭B. 1y xZ Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭C. 1y xZ Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭D. 1y Z xZ 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 。
化工热力学考试试卷(附答案)

化工热力学考试试卷(附答案)一、填空题(每题2分)1.正丁烷的偏心因子ω=0.193,临界压力p c=3.797MPa,在T r=0.7时的蒸汽压为_______ MPa2.混合物的逸度与纯组分逸度之间的关系是_______3.剩余性质实质相同的温度和压力下____________热力学性质之差;超额性质是指_____________热力学性质之差4.气体从高压到低压作绝热可逆膨胀时△T_______,△S_______,理想气体流过节流阀时,△T_______,△S_______5.由热力学第二定律可知,过程的不可逆性越大,过程的熵产△S_____,损耗功W L____二、选择题(每题2分)1.在90℃,1atm下,苯(1)—甲苯(2)汽液平衡系统可以视为完全理想体系,此条件下蒸汽压p s1=1.343atm,p s2=0.535atm,则汽液平衡组成x1,y1分别是()A.0.576;0.773 B.0.773;0.576 C.0.424;0.227 D.0.227;0.4242.熵产△S是由_____而引起的A.体系与环境间热量交换B.体系与外界功的交换C.体系内部的不可逆性D.体系与外界的物质交换3.冬天要给寝室供热取暖,消耗500W·h的电量,采用可逆热泵循环(空调),电热器两种供热方式,哪种供热量多?()A.热泵B.两者相等C.电热器D.有争议,无法比较4.下面哪种做法不利于提高朗肯循环热效率?()A.提高汽轮机进汽温度B.提高汽轮机进汽压力C.提高汽轮机出汽压力D.抽出汽轮机部分蒸汽用于加热锅炉供水5.对于无热溶液,下列各式成立的是_____A.S E=0,V E=0B.S E=0,A E=0C.G E=0,A E=0D.H E=0,G E=-TS E6.苯(1)—环己烷(2)在303K,0.1013MPa下形成x1=0.3的溶液,此条件下V1=89.96cm3/mol, V2=109.4cm3/mol,V___1=91.25cm3/mol,V___2=109.64cm3/mol,溶液的超额体积为_____cm3/mol.A.0.55B.-0.24C.-0.55D.0.247.化工热力学中有各种状态方程,如RK方程,理想气体状态方程,vdW方程,SRK方程,PR方程,请为它们的计算准确性排序()A.RK>PR>SRK>vdW>理想气体状态方程B.PR≈SRK>RK>vdW>理想气体状态方程C.PR>vdW>SRK>RK>理想气体状态方程D.SRK>PK>PR>vdW>理想气体状态方程8.下列关于逸度的说法不正确的是()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.逸度课代替压力,使真实气体的状态方程变为f v=nRT9.立方型状态方程有多种形式,其中对摩尔体积V的三次展开式中,若解得V有三个实根,则最大的根表示()A.气相摩尔体积V VB.液相摩尔体积V LC.无实际物理意义D.气相摩尔体积与液相摩尔体积之和10.下列化工热力学研究特点的说法不正确的是()A.研究体系为实际状态B.处理方法以理想状态为标准态加以校正C.解释微观本质及其产生某种现象的内部原因D.应用领域是解决工程中的能量利用及平衡问题三、计算题(每题15分)1.某二组元液体混合物在298K 和1.0133×105Pa 下的焓可用下式表示:式中H 单位为J ∕mol 。
化工热力学习题集(附答案)

欢迎共阅模拟题一一.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 )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 )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 ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭a. X 1dlnγ1/dX 1+ X 2dlnγ2/dX 2 = 0b. X 1dlnγ1/dX 2+ X 2dlnγ2/dX 1 = 0c. X 1dlnγ1/dX 1+ X 2dlnγ2/dX 1 = 0d. X 1dlnγ1/dX 1– X 2dlnγ2/dX 1 = 014. 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15.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 )的偏摩尔量。
20.下列关于ΔG 关系式正确的是(B )A. ΔG= RT ∑X i ln X i B. ΔG = RT ∑X i ln ^a iC. ΔG = RT ∑X i ln γiD. ΔG = R ∑X i ln X i二、填空题1. 纯物质的临界等温线在临界点的斜率和曲率均等于_零____,数学上可以表示为________________________和________________________。
化工热力学考试试卷(附答案)

化工热力学考试试卷(附答案)一、 单项选择题1.关于化工热力学研究特点的下列说法中不正确的是( B ) A. 研究体系为实际状态。
B. 解释微观本质及其产生某种现象的内部原因。
C. 处理方法为以理想态为标准态加上校正。
D. 获取数据的方法为少量实验数据加半经验模型。
2.下列关于G E 关系式正确的是( C )。
A. G E = RT ∑X i ln X iB. G E = RT ∑X i ln a iC. G E = RT ∑X i ln γiD. G E = R ∑X i ln X i 3.下列偏摩尔自由焓表达式中,错误的为( D )。
A. i i G μ=-B. dT S dP V G d i i i ----=;C. ()ij nP T i i n nG G ≠⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂=-,,D. ()ij nnV T i i n nG G ≠⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂=-,, 4.下述说法哪一个正确? 某物质在临界点的性质( D )(A )与外界温度有关 (B) 与外界压力有关 (C) 与外界物质有关 (D) 是该物质本身的特性。
5.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。
6.范德华方程与R -K 方程均是常见的立方型方程,对于摩尔体积V 存在三个实根或者一个实根,当存在三个实根时,最大的V 值是 B 。
A 、饱和液体体积 B 、饱和蒸汽体积C 、无物理意义D 、饱和液体与饱和蒸汽的混合体积7.对于流体混合物,下面式子错误的是 D 。
A B 、 i i i V P U H +=C i i V i i U U =D 、理想溶液的i i S S = i i G G = 8.由纯组分形成理想溶液时,其混合焓ΔH id B 。
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华东理工大学20 -20 学年第 学期《化工热力学》课程模拟考试试卷 A (答案)开课学院:化工学院,专业:化学工程与工艺 考试形式:闭卷,所需时间: 120分钟 考生姓名: 学号: 班级: 任课教师:1.当压力大于临界压力时,纯物质就以液态存在。
( × ) 2.纯物质的三相点随着所处压力的不同而改变。
( × ) 3.用一个相当精确的状态方程,就可以计算所有的均相热力学性质随着状态的变化。
( × )4.气体混合物的V irial 系数,如B ,C ,…,是温度和组成的函数。
( √ ) 5.在一定压力下,纯物质的泡点温度和露点温度是相同的,且等于沸点。
( √ ) 6.对于理想溶液,所有的混合过程性质变化均为零。
( × ) 7.在二元系统的汽液平衡中, 若组分1是轻组分,组分2是重组分,若温度一定,则系统的压力随着1x 的增大而增大。
( × )8.偏摩尔焓的定义可表示为()[][],,,,j i j i i i i T p n T p n nH H H n x ∂⎡⎤⎛⎫∂== ⎪⎢⎥∂∂⎝⎭⎣⎦。
( × ) 9.Gibbs-Duhem 方程可以用来检验热力学实验数据的一致性。
( √ ) 10.自然界一切实际过程总能量守恒,有效能无损失。
( × ) 11.能量衡算法用于过程的合理用能分析与熵分析法具有相同的功能。
( × ) 12.当化学反应达到平衡时,反应的Gibbs 自由焓变化值G ∆等于零。
( √ ) 二、单项选择题(共20分,每小题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,则物质的状态为:( D )(A) 饱和蒸汽; (B) 超临界流体; (C) 压缩液体; (D) 过热蒸汽 2.单元操作的经济性分析中,功耗费用和下列哪个因素有关( C )。
(A) 理想功; (B) 有效能; (C) 损耗功; (D) 环境温度3.一流体从状态1分别经历可逆过程R 与不可逆过程NR 到达状态2,两个过 程的环境状态相同,则过程R 的理想功比过程NR 的理想功要:( A ) (A) 相等; (B) 大; (C) 小; (D) 不确定 4.由混合物的逸度的表达式ig ˆln i i i G G RT f =+知,ig i G 的状态为:( B ) (A) 系统温度,1=p 的纯组分i ;(B) 系统温度、1=p 的纯组分i 的理想气体状态; (C) 系统温度,系统压力的纯组分i 的理想气体状态; (D) 系统温度,系统压力,系统组成的温度的理想混合物。
5.对理想溶液的性质,下列说法描述不正确的是:( C ) (A) idln i i i G G RT x -= (B) idln i i i G G RT γ-= (C) E S S ∆= (D) E H H ∆=6.α、β两相达到平衡,系统的热力学性质表述中错误的是( A )。
(A) βαG G = (B) ˆˆi if f αβ= (C) βαT T = (D) p p αβ= 7.气液平衡计算关系式s Ls s ˆexp d i pi i i i i iip V py x p p RTϕγϕ=⎰,(i =1, 2,…,N ),在中压时, 上式可简化为( B )。
(A) ()L ss ˆexp i i i i i ii V py x p p RT ϕγϕ⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦(B) s s ˆi i i i i i py x p ϕγϕ= (C) s i i i py x p = (D) s i i i i py x p γ=8.某封闭体系经历一不可逆过程,系统所做的功和排出的热量分别为100kJ 和45kJ ,问系统的熵变 ( D )。
(A) 小于零 (B) 大于零 (C) 等于零 (D) 说不清楚 9.合理地评价化工过程能量综合利用所采用的方法是( C )。
(A) 热力学第一定律; (B) 热力学第二定律; (C) 热力学第一定律与第二定律(D)热力学第三定律10.反应2222SO H 3O H 2S H +⇔+,初始物质含量H 2S 为1mol ,H 2O 为3mol 。
当反应进度为ε时,SO 2的摩尔分数为( A )(已知:d d iin εν=)(A) εε+4 (B) εε+-51 (C)εε+7 (D)εε+73 三、计算题 (50分)1.(8分)用PR 方程计算正丁烷在50℃下饱和汽相摩尔体积。
已知:(1) PR 方程为222RT ap V b V bV b =--+-,其中: c r ()a a T α=⋅22c c c0.457235R T a p =20.5r 1(0.37646 1.542260.26992)(1)T ωω=++--cc0.077796RT b p =。
(2) 可供参考的迭代关系式为:2(1)()()22k k k RTV b ap V bV b +=+++-,初值可选用理想气体计算。
(3) 正丁烷的蒸汽压方程为s 2151.63ln 6.814636.24p T =--,各物理量单位:s p /MPa ,T /K ;临界参数为:c 425.4K T =,c 3.797MPa p =,0.193ω= 解:(1)由s 2151.63ln 6.81460.68472323.1536.24p =-=-- ()s 0.504MPa p ∴=(2)r c 323.150.75964425.4T T T === ()()222662c c c 8.314425.40.4572350.457235 1.50631103.797R T a MPa cm mol p -⨯==⨯=⨯⋅⋅()()20.5r 10.37646 1.542260.269921T ωω=++--()()20.510.37646 1.542260.1930.269920.19310.75964=++⨯-⨯⨯-28.0851= ().177841=Tr α()()666-2c r 1.5063110 1.17784 1.774210MPa cm mol a a T α=⋅=⨯⨯=⨯⋅⋅()3-1c c 8.314425.40.07779960.07779672.46cm mol 3.797RT b p ⨯==⨯=⋅ 2(1)s()()22k k k RT V b ap V bV b +∴=+++-26()()8.314323.1572.46 1.7742100.504144.925250.45k k V V ⨯=+⨯++-26()()2686.669172.46 1.7742100.504144.925250.4516k k V V =+⨯++- 取()()03-1s 8.314223.155330.69cm mol 0.504RT V p ⨯===⋅为初值 则,()14829.36V=,().7147212=V ,().8646943=V ,().9346874=V().1346865=V ,()()63-14685.7cm mol V =⋅,()V3-1m 4685.7cm mol V ∴=⋅2.(8分)某二元混合物,在一定的温度和压力下,其逸度表达式为211ln f a bx cx =++,a ,b ,c 为常数,试求:(1)21ˆ,ˆf f ;(2)1ln γ,2ln γ。
(二组分均以Lewis-Randall 规则为标准态逸度)。
已知:偏摩尔量与摩尔量之间的关系为:()[],,ˆln ln j i i i i T p n n f f xn⎛⎫∂⎡⎤= ⎪⎢⎥ ⎪∂⎣⎦⎝⎭;Θˆi i i iff x γ=(组分i 的标准状态i f Θ是以Lewis-Randall 规则为基准)。
解:211ln n n f na bn c n=++ ()2221121112111,,ˆln 2ln()T p n n n na bn c n n f fn n n a b c x n n n⎡⎤⎛⎫∂++⎢⎥⎪∂⎡⎤-⎝⎭⎢⎥===++⋅⎢⎥⎢⎥∂∂⎣⎦⎢⎥⎢⎥⎣⎦ ()22111122a b cx cx a b c x x =++-=++-同理得到:()11211222112222,,ˆln ln()T p n n n na bn c n n f f n a c a cx x n n n ⎡⎤⎛⎫∂++⎢⎥⎪∂⎡⎤⎝⎭⎢⎥===-⋅=-⎢⎥⎢⎥∂∂⎣⎦⎢⎥⎢⎥⎣⎦()1112111111ˆln lim ln lim 2x x f f a b c x x a b c x Θ→→⎡⎤⎛⎫⎡⎤⎢⎥ ⎪==++-=++⎣⎦ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦()222221112ˆln lim ln lim x x f f a cx a x Θ→→⎡⎤⎛⎫⎢⎥ ⎪==-= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦由于Θˆii i if f x γ=则:()()2211111111ˆln ln ln 22ff a b c x x a b c c x x x γΘ⎛⎫=-=++----=- ⎪ ⎪⎝⎭22222112ˆln ln ln ff a cx a cx x γΘ⎛⎫=-=--=- ⎪ ⎪⎝⎭3.(12分)丙酮(1)-甲醇(2)二元系统在98.66kPa 及327.6K 时形成共沸物,其共沸组成az 1az 1y x ==0.796。
设该二元系可采用Van Laar 活度系数关联式。
(1)试求Van Laar 方程常数A 12、A 21;(2)试求该系统在327.6K 时及10.3x =时的平衡压力及汽相组成y 1。
已知此温度下的s s1295.39kPa,65.06kPa p p ==。
假设此系统符合低压汽液平衡关系()s 1,2i i i i py p x i γ==,在共沸点时有az azi i x y =。
Van Laar 活度系数关联式:1212121212ln 1A A x A x γ=⎛⎫+ ⎪⎝⎭ 2122212121ln 1A A x A x γ=⎛⎫+ ⎪⎝⎭其中方程参数可采用下式计算:2az azaz 22121az az 11ln 1ln ln x A x γγγ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭2az az az 11212az az 22ln 1ln ln x A x γγγ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭ 解:(1)由共沸点数据知:s s1122p p p γγ==,则12s s 1298.6698.661.034 1.51695.3965.06p p p p γγ======; 活度系数采用Van Laar 方程计算,其中的方程参数计算如下:22az az az22121az az 11ln 0.204ln1.5161ln 1ln1.0340.589ln 0.796ln1.034x A x γγγ⎛⎫⨯⎛⎫=+=+⨯= ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭22az az az 11212az az 22ln 0.796ln1.0341ln 1ln1.5160.718ln 0.204ln1.516x A x γγγ⎛⎫⨯⎛⎫=+=+⨯= ⎪⎪⨯⎝⎭⎝⎭(2)当10.3x =时121221212120.589ln 0.32240.5890.3110.7180.7A A x A x γ===⨯⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭ 1 1.38γ=212222121210.718ln 0.04860.7180.7110.5890.3A A x A x γ===⨯⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭ 2 1.05γ=()s s11122295.390.5 1.3865.060.5 1.05100.0kPa p p x p x γγ=+=⨯⨯+⨯⨯= s111195.390.5 1.380.658100.0p x y p γ⨯⨯===4.(12分)753K 、1.5MPa 的过热蒸汽推动透平机,并在0.07MPa 下排出。