化工热力学作业答案
化工热力学习题及详细解答
化工热力学习题及详细解答习题 (2)第1章绪言 (2)第2章 P－V－T关系和状态方程 (4)第3章均相封闭体系热力学原理及其应用 (8)第4章非均相封闭体系热力学 (13)第5章非均相体系热力学性质计算 (19)第6章例题 (27)答案 (40)第1章绪言 (40)第2章 P－V－T关系和状态方程 (44)第3章均相封闭体系热力学原理及其应用 (51)第4章非均相封闭体系热力学 (68)第5章非均相体系热力学性质计算 (87)附加习题 (103)第2章 (103)第3章 (104)第4章 (107)第5章 (109)习题第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。
2. 封闭体系的体积为一常数。
3. 封闭体系中有两个相βα,。
在尚未达到平衡时，βα,两个相都是均相敞开体系；达到平衡时，则βα,两个相都等价于均相封闭体系。
4. 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。
5. 理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。
6. 要确定物质在单相区的状态需要指定两个强度性质，但是状态方程 P=P （T ，V ）的自变量中只有一个强度性质，所以，这与相律有矛盾。
7. 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⎰=21T T V dT C U ∆；同样，对于初、终态压力相等的过程有⎰=21T T P dT C H ∆。
8. 描述封闭体系中理想气体绝热可逆途径的方程是γγ)1(1212-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=P P T T （其中ig Vig P C C =γ），而一位学生认为这是状态函数间的关系，与途径无关，所以不需要可逆的条件。
9. 自变量与独立变量是一致的，从属变量与函数是一致的。
10. 自变量与独立变量是不可能相同的。
二、填空题1. 状态函数的特点是：___________________________________________。
高等化工热力学部分课后习题答案
高等化工热力学部分课后习题答案第一次课后作业答案：选择题： 1 B 2 C 3 D 5 D31-∆h 12∆u 2+g ∆z⋅+q w -∆z 3m ⋅:=∆h 23003230-()103⋅J kg ⋅104kg⋅3600s⋅⋅:=q 0:=m 2.778kgs :=104kg⋅3600s ⋅ 2.778kgs =∆u 1202502-109J kg⋅∆u 109J kg⋅:=∆h 2.583-106⨯Js=12m ∆u 2⋅ 1.65104⨯Js=g ∆z ⋅m ⋅81.729Js=∆h 12m ∆u 2⋅+g ∆z ⋅m ⋅- 2.567-106⨯Js=w2.567106⋅J s ⋅⎛⎝⎫⎪⎭ 2.567106⋅W ⋅wc 2.583 2.567-2.567100⋅%:=wc 0.623%=33-∆h 12∆u 2+g ∆z⋅+q w s-h 230.23:=kJ kg1-⋅h 1188.45:=kJ kg1-⋅∆z 6118.3+:=w s 3.7103⋅0.45⋅36001892⋅:=J kg1-⋅w s 3.168103⨯=J kg1-⋅30.23188.45-9.879.3⋅1000+ 3.168+154.275-=kJ kg1-⋅105页参考答案4-1：b 4-2: c 4-4: a 4-5: a 105页4-7绝热稳流过程M m1m2+,∆H0,所以M h3⋅m1h1⋅m2h2⋅+T320kg⋅s1-⋅90273.15+()⋅K⋅30kg⋅s1-⋅50273.15+()⋅K⋅+50kg⋅s1-⋅:=T3339.15K=339.15273.15-66=∆S gj m j S j ⋅∑i m i S i ⋅∑-m1C pms⋅ln T3 T1⎛ ⎝⎫⎪⎭⋅m2C pms⋅ln T3 T2⎛ ⎝⎫⎪⎭⋅+查表可得h1376.92,h2209.33,用内插法求得h3t1t2-h1h2-t1t3-h1h3-9050-376.92209.33-9066-376.92h3-0.239h3276.50C pms C pmh h3h1-T3T1-100.42-6690-4.184∆S gj m j S j ⋅∑i m i S i ⋅∑-m1C pms⋅ln T3 T1⎛ ⎝⎫⎪⎭⋅m2C pms⋅ln T3 T2⎛ ⎝⎫⎪⎭⋅+∆S g204.184⋅ln 339 363⎛ ⎝⎫⎪⎭⋅304.184⋅ln 339 323⎛ ⎝⎫⎪⎭⋅+0.345kJ⋅K 1-⋅s1 -⋅不同温度的S值也可以直接用饱和水表查得。
化工热力学标准答案
化工热力学第二章作业解答2.1试用下述三种方法计算673K ，4.053MPa 下甲烷气体的摩尔体积，（1）用理想气体方程；（2）用R-K 方程；（3）用普遍化关系式解 （1）用理想气体方程（2-4）V ＝RT P ＝68.3146734.05310⨯⨯＝1.381×10-3m 3·mol -1 （2）用R-K 方程（2-6）从附录二查的甲烷的临界参数和偏心因子为Tc ＝190.6K ，Pc ＝4.600Mpa ，ω＝0.008将Tc ，Pc 值代入式（2-7a ）式（2-7b ）2 2.50.42748c cR T a p ==2 2.560.42748(8.314)(190.6)4.610⨯⨯⨯＝3.224Pa ·m 6·K 0.5·mol -2 0.0867c cRT b p ==60.08678.314190.64.610⨯⨯⨯＝2.987×10-5 m 3·mol -1 将有关的已知值代入式（2-6）4.053×106＝ 58.3146732.98710V -⨯-⨯－0.553.224(673)( 2.98710)V V -+⨯ 迭代解得V ＝1.390×10-3 m 3·mol -1(注：用式2-22和式2-25迭代得Z 然后用PV=ZRT 求V 也可)（3）用普遍化关系式673 3.53190.6r T T Tc === 664.053100.8814.610r P P Pc ⨯===⨯ 因为该状态点落在图2-9曲线上方，故采用普遍化第二维里系数法。
由式（2-44a ）、式（2-44b ）求出B 0和B 1B 0＝0.083－0.422/Tr 1.6＝0.083-0.422/(3.53)1.6＝0.0269B 1＝0.139－0.172/Tr 4.2＝0.139－0.172/(3.53)4.2＝0.138代入式（2-43）010.02690.0080.1380.0281BPc B B RTcω=+=+⨯= 由式（2-42）得Pr 0.881110.0281 1.0073.53BPc Z RTc Tr ⎛⎫⎛⎫=+=+⨯= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭V ＝1.390×10-3 m 3·mol -12.2试分别用（1）Van der Waals,（2）R-K ，（3）S-R-K 方程计算273.15K 时将CO 2压缩到比体积为550.1cm 3·mol －1所需要的压力。
化工热力学答案课后总习题答案详解
化工热力学答案—课后总习题答案详解第二章习题解答一.问答题：2-1为什么要研究流体的"VT关系？【参考答案】：流体P-V-T关系是化工热力学的基石，是化工过程开发和设讣、安全操作和科学研究必不可少的基础数据。
（I）流体的PVT关系可以直接用于设汁。
（2）利用可测的热力学性质（T, P, V等）计算不可测的热力学性质（H, S, G.等）。
只要有了旷/T关系加上理想气体的C；；, 可以解决化工热力学的大多数问题匚以及该区域的特征：同时指岀其它重要的点、2- 2 ⅛ P-V图上指出超临界萃取技术所处的区域,而以及它们的特征。
【参考答案】：1）超临界流体区的特征是：环、P>Pco2）临界点C的数学特征：（^PM Z）/ =° （在C点）（$2p/刃2）・0 （在C点）3）饱和液相线是不同压力下产生第一个气泡的那个点的连线：4）饱和汽相线是不同压力下产生第一个液滴点（或露点）那个点的连线。
5）过冷液体区的特征：给左压力下液体的温度低于该压力下的泡点温度。
6）过热蒸气区的特征：给左压力下蒸气的温度髙于该压力下的露点温度。
7）汽液共存区：在此区域温度压力保持不变，只有体积在变化。
2-3要满足什么条件，气体才能液化？【参考答案】：气体只有在低于7；条件下才能被液化。
2-4不同气体在相同温度压力下，偏离理想气体的程度是否相同？你认为哪些是决左偏离理想气体程度的最本质因素？【参考答案】：不同。
真实气体偏离理想气体程度不仅与7∖ P有关，而且与每个气体的临界特性有关，即最本质的因素是对比温度、对比压力以及偏心因子7；, /和Q。
2-5偏心因子的概念是什么？为什么要提出这个槪念？它可以直接测呈:吗？【参考答案】：偏心因子。
为两个分子间的相互作用力偏离分子中心之间的作用力的程度。
其物理意义为：一般流体与球形非极性简单流体（氮，氟、毎）在形状和极性方而的偏心度。
为了提高计算复杂分子压缩因子的准确度。
化工热力学课后答案完整版
.第二章流体的压力、体积、浓度关系：状态方程式2-1 试分别用下述方法求出400 ℃、 4.053MPa 下甲烷气体的摩尔体积。
（ 1 ）理想气体方程；（ 2 ） RK 方程；（ 3）PR 方程；（ 4 ）维里截断式（ 2-7）。
其中 B 用 Pitzer 的普遍化关联法计算。
[解 ] （ 1 ）根据理想气体状态方程，可求出甲烷气体在理想情况下的摩尔体积V id为V id RT8.314(400273.15) 1.381 103m3mol 1p 4.053106（2）用 RK 方程求摩尔体积将RK 方程稍加变形，可写为V RT a(V b)b（E1）p T 0.5 pV (V b)其中0.42748R2T c2.5ap c0.08664 RT cbp c从附表 1 查得甲烷的临界温度和压力分别为T c=190.6K,p c=4.60MPa，将它们代入a, b 表达式得a0.42748 8.3142 190.62.5 3.2217m 6 Pa mol -2 K 0.54.60106b0.086648.314190.6 2.9846 10 5 m3 mol 14.60106以理想气体状态方程求得的V id为初值，代入式（ E1）中迭代求解，第一次迭代得到V1值为V18.314673.15 2.984610 54.053106.3.2217 (1.381 100.56673.15 4.053 10 1.381 103 2.9846 10 5 )3(1.381 10 3 2.984610 5 )1.38110 32.984610 5 2.124610 51.3896331 10m mol第二次迭代得 V2为V2 1.381103 2.98461053.2217(1.389610 3 2.984610 5)673.15 0.5 4.05310 61.389610 3(1.389610 3 2.984610 5)1.38110 32.984610 5 2.112010 51.389710 3 m3 mol1V1和 V2已经相差很小，可终止迭代。
化工热力学习题集附答案)
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：则气体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.>()TP s B.<()TP s C.=()TP s3.T温度下的过热纯蒸汽的压力P（B ）A.>()TP s B.<()TP s C.=()TP s4.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 ）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（ 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 。
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3-1 试推导方程物、CdVJr=7(虫)—p 式中7\ V 为独立变量。
2- 1使用下述三种方法计算ikmol 的甲烷贮存在容积为().124611?、温度为5()°C 的容器中所产生的压 力是多少？(1) 理想气体方程： (2) Redlich-Kwong 方程； (3) 普遍化关系式。
2- 2欲将25kg, 289K 的乙烯装入O.ln?的刚性容器中，试问需加多大压力？2- 3分别使用理想气体方程和Pitzer 普遍化方法，计算510K, 2.5MPa 下正丁烷的摩尔体积。
已知实验值为 1480.7cm 3 • moF 1.2- 4试用下列方法求算473K, IMPa 时甲醇蒸气的Z 值和V 值：(1) 三项截尾维里方程式(2-6),式中第二、第三维里系数的实验值为：B= -219cm 3 ・ mol -1 C= -17300 cm 6 • mol -2(2)Redlich-Kwong 方程； (3) 普遍化维里系数法。
2- 5某气体的pvT 行为可用下述在状态方程式来描述：Q pV = RT + b-2- 6试计算含有3()% (摩尔)氮气(1)和70% (摩尔)正丁烷(2)的气体混合物7g,在188°C 和 6.888MPa条件下的体积。
已知：8〃=14 cm 3 • mol",位2= -265 cm 3 • mol -1, B/2= -9.5 cm 3 • m ol"。
2- 7分别使用下述方法计算171°C, 13.78MPa 下二氧化碳和丙烷的等分子混合物的摩尔体积。
已知 实验值为 0.199m 3 - kmol -1(1) 普遍化压缩因子关系式； (2) Redlich-Kwong 方程。
2- 8有一气体的状态方程式。
及人是不为零的常数，则此气体是否有临界点呢？如果有，用。
、b 表示。
如果没有，解释为什么没有。
2- 9在体积为58.75ml 的容器中,装有组成为66.9% (摩尔比)田和33.1%CH 4混合气lmoL 若气 体温度为273K,试求混合气体的压力。
化工热力学课后答案
化工热力学课后答案(填空、判断、画图)第1章 绪言一、是否题1. 封闭体系的体积为一常数。
（错）2. 封闭体系中有两个相βα,。
在尚未达到平衡时，βα,两个相都是均相敞开体系；达到平衡时，则βα,两个相都等价于均相封闭体系。
（对）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⎰=21T T V dT C U ∆；同样，对于初、终态压力相等的过程有⎰=21T 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。
）二、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. 封闭体系中，温度是T 的1mol 理想气体从(P i ，V i )等温可逆地膨胀到(P f ，V f )，则所做的功为()f i rev V V RT W ln =(以V 表示)或()i f rev P P RT W ln = (以P 表示)。
3. 封闭体系中的1mol 理想气体(已知igP C )，按下列途径由T 1、P 1和V 1可逆地变化至P 2，则A 等容过程的 W = 0 ，Q =()1121T P P R C igP ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--，U =()1121T PPR C igP ⎪⎪⎭⎫⎝⎛--，H =1121T P P C ig P ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-。
B 等温过程的 W =21lnP P RT -，Q =21ln P PRT ，U = 0 ，H = 0 。
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。
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一、试计算一个125cm 3的刚性容器，在50℃和18.745MPa 的条件下能贮存甲烷多少克（实验值是17克）？分别比较理想气体方程、三参数对应态原理和PR 方程的结果。
解：查出T c =190.58K,P c =4.604MPa,ω=0.011(1) 利用理想气体状态方程nRT PV = g m RTPVn 14872.0=⇒== (2) 三参数对应态原理查表得 Z 0=0.8846 Z 1=0.2562(3) PR 方程利用软件计算得g m n mol cm V 3.1602.1/7268.1223=⇒=⇒= 二、用virial 方程估算0.5MPa ，373.15K 时的等摩尔甲烷（1）-乙烷（2）-戊烷（3）混合物的摩尔体积(实验值5975cm 3mol -1)。
已知373.15K 时的virial 系数如下（单位：cm 3 mol -1），399,122,75,621,241,20231312332211-=-=-=-=-=-=B B B B B B 。
解：混合物的virial 系数是44.230939921222752621241202223113233212213232221213131-=⨯-⨯-⨯----=+++++==∑∑==B y y B y y B y y B y B y B y B yy B iji j j i298.597444.2305.0/15.373314.8/=-⨯=+=B P RT V cm 3 mol -1三、(1) 在一定的温度和常压下，二元溶液中的组分1的偏摩尔焓如服从下式2211x H H α+=，并已知纯组分的焓是H 1，H 2，试求出H 2和H 表达式。
解： ()11222122121121222dx x dx x x x dx dx H d x x H d x x H d αα-=-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-=得2122x H H α+=同样有2211x H H α+= 所以212211x x x H x H H x H i i α++==∑()()1,,o r r r r Z Z P T Z P T ω=+323.1518.7451.696 4.071190.58 4.604r r T P ====0.88640.0110.25620.8892Z =+⨯=30.88928.314323.15127.4/18.745ZRT V cm molP ⨯⨯===1250.9812127.4t V n mol V ===15.7m g=(2)298.15K ， 若干NaCl(B )溶解于1kg 水(A )中形成的溶液的总体积的关系为22/3119.0773.1625.1638.1001BB B t n n n V +++= (cm 3)。
求B n =0.5mol 时，水和NaCl 的偏摩尔B A V V ,。
解：B B B t n P T B tB n n dn dV nV V A2119.023773.1625.165.0,,⨯+⨯+==⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂= 当5.0=B n mol 时，=B V 18.62cm 3 mol -1且，=t V 1010.35cm 3由于B B A A t V n V n V +=，56.55181000==A n mol所以，1302.1856.5562.185.035.1010-⋅=⨯-=-=mol cm n V n V V A B B t A四、1、二元气体混合物的()112118.0ˆln y -=ϕ和1.0ˆln 2=ϕ，求ϕln 。
解：()1.036.008.01.02118.0ˆln ˆln ln 2112112211+-=+-=+=y y y y y y y ϕϕϕ 2、某二元混合物的逸度可以表达为 211ln Cx Bx A f ++=，其中A ，B ，C 为T ，P 之函数，试确定 (a)若两组分均以理想溶液为参考态，求21ln ,ln ,γγRT G E。
(b)组分(1)以理想稀溶液为参考态，组分(2) 以理想溶液为参考态，求2*1'ln ,ln ,γγRTG E 。
解：（a ）由于⎪⎪⎭⎫⎝⎛iix f ˆln 是f ln 的偏摩尔性质，由偏摩尔性质的定义知()()()C x x B A n C n Cn n B A dn n C n B n nA d n f n x f n P T 21122111211,,11122ln ˆln 2-++=-++=++=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛同样得到()()C x A n C n A dn n C n B n nA d n f n x f n P T 212212211,,2221ln ˆln +=-=++=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ 另外()C B A f f x ++==→ln lim ln 111()A f f x ==→ln lim ln 122再由对称活度系数的定义可知()()C x x C B A C x x B A f x f x f f 122ln ˆln ˆln ln 2112111111111--=----++=-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=γC x A C x A f x f x f f 21212222222ln ˆln ˆlnln =-+=-⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=γ 再可以得到()212122*********ln ln x Cx C x x C x x x x x RTG E=+--=+=γγ (b) 由不对称活度系数的定义可知1,22221,22*22,11112,11*1ln ˆln ˆln ln ,ln ˆln ˆln ln H x fx H f H x f x H f -⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=γγ 由于以上已经得到了⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛2211ˆln ,ˆlnx f x f 的表达式。
由Henry 系数的定义得)(1102,1ˆlim 1B A x e x fH +→=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛= )(2201,2ˆlim 2C A x e x f H +→=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛= 由此得到Cx C A C x A C x x B A C x x B A )1(ln )2()()2(ln 2121*2211211*1-=--+=-=+--++=γγ进而得到C x x C x x x x RTG E )1()2(ln ln 212121*22*11*-+-=+=γγ （另外，本题也可以从()∞→∞-=-=ix i i i i i γγγγγln lim ln ln ln ln 0*来得到不对称的活度系数）3、某二元混合液体混合物的超额吉氏函数是21x Ax RTG E=（A 为常数），并已知两个纯组分的s s P P 21,，求（a ）f f f l l ,ˆ,ˆ,,2121γγ；（b ）1,22,1,H H ；(c)*2*1,γγ。
解：（a ）由于i γln 是RTG E的偏摩尔性质，由偏摩尔性质的定义知()22,,11458.0ln 2x n RT nG n P T E=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡∂∂=γ 同样得到212458.0ln x =γ（b ）22458.0111111116.24ˆx s l l e x x P x f f =≈=γγ 同样得21458.022*******.24ˆx s l l ex x P x f f =≈=γγ *112,1γf H=同理*221,2γf H =由（c ）的计算结果可得1,22,1H H 和(c)由 ()∞→∞-=-=i x i i i i i γγγγγln lim ln ln ln ln 0*得到*ln i γ)1(458.0ln 22*1-=x γ )1(458.0ln 21*2-=x γ五、用液体输送泵，将温度为25℃的水，从0.1Mpa 加压到1.0Mpa ，进入锅炉去产生蒸汽，假设加压过程是绝热的，泵的实际效率相当于绝热可逆过程效率的0.6，求需要的功为多少？ 解：按题意，稳流过程中Q=0，忽略动能和势能的影响，ΔH=-W s 由热力学基本关系式可知，dH=TdS+VdP 对绝热可逆过程，即等熵过程，dS=0,s r H vdp W ∆==⎰，水可近似为不可压缩液体，361,21() 1.002910(1.00.1)10902.6s r W V P P J kg --=-=⨯⨯-⨯=⋅ 实际功率 13.15046.06.902-⋅==kg J W s六、试求1kmol ，300K 的空气，由0.1MPa 等温可逆压缩到10MPa 的轴功和理想功。
环境温度取T 0为298K 。
解：由空气的T —S 图可查得，在300K 下，各压力状态下的焓值和熵值如下： 0.1MPa ，H 1=13577 kJ ·kmol -1S 1=126 kJ ·kmol -1·K -1 10MPa ，H 2=1300 kJ ·kmol -1S 2=87 kJ ·kmol -1·K -1 稳流系统 ΔH=Q ＋W S 可逆过程 W S =Q rev ＋ΔH其中可逆热Q rev =T ΔS=T （S 2—S 1）=300×（87—126）=-11700 k J ·kmol -1 所以 111700(130013577)11123S r e v W Q H k J k m ol -=-+∆=+-=⋅ 理想功 0id W H T S =∆-∆1(1300013577)298(87126)11045kJ kmol -=--⨯-=⋅ 计算结果表明，等温下将空气从0.1MPa 压缩至10MPa 时，其消耗的理想功比可逆轴功要少一些，这是因为压缩时放出的热量可逆地传递给环境，环境获到了部分功，消耗的功最少。
七、某动力循环的蒸汽透平机，进入透平的过热蒸汽为 2.0MPa ，400℃，排出的气体为0.035MPa 饱和蒸汽，若要求透平机产生3000kW 功率，问每小时通过透平机的蒸汽流量是多少？等熵膨胀效率的多少？假设透平机的热损失相当于轴功的5%。
解：进出透平机的蒸汽状态见下图所示，焓、熵值从附录水蒸汽表中查到，按稳流系统热力学第一定律对透平机进行能量衡算，ΔH=Q-W s 则()s s s W W W H H m 95.0%512-=-=- 蒸汽流量1124.166506.32474.26313600300095.095.0-⋅=-⨯⨯-=--=h kg H H W m s按本题意，等熵膨胀后应该是湿蒸汽，即为饱和蒸汽和饱和水的混合物，此时熵值，即为饱和蒸汽和饱和水的熵按比例混合，从附录查得饱和蒸汽的熵117153.7--⋅=K kg kJ S g ，从饱和水性质表查得饱和液体的熵，119875.0--⋅⋅=K kg kJ S l 设湿蒸汽中气相重量百分含量为x,则 7.1271=7.7153×x +(1-x )×0.9875 解得 x =0.9126湿蒸汽的焓值 H=x ×H g +（1-x ）H l=0.9126×2631.4+(1-0.9126)×304.25=2428.0kJ ·kg -1 定熵效率 %7575.024286.32474.26316.3247121==--=--=H H H H s η八、在总压101.33kPa 、350.8K 下，苯(1)-正已烷(2)形成x 1=0.525的恒沸混合物。