化工热力学模拟试题(1)及参考答案解析
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。
化工热力学试题（卷）三套和答案解析
化⼯热⼒学试题（卷）三套和答案解析⼀．选择题（每题2分，共10分）1.纯物质的第⼆virial 系数B （ A ） A 仅是温度的函数 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 sB. <()T P sC. =()T P s3. 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 0.9097B 0.89827C 0.8979D 0.90924. 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igP C )，按下列途径由T 1、P 1和V 1可逆地变化⾄P 2，则，等温过程的 W =21lnP 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T 0的环境之间进⾏变温热量传递，其等于热容为Cp ，则E xQ的计算式为(0(1)TxQ p T 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）lnlni2. 有⼈提出了⼀定温度下⼆元液体混合物的偏摩尔体积的模型是)1(),1(122211bx V V ax V V +=+=，其中V 1，V 2为纯组分的摩尔体积，a ，b 为常数，问所提出的模型是否有问题？（8分）解：由Gibbs-Duhem ⽅程得， b V x V x a 1122=， a,b 不可能是常数，故提出的模型有问题。
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 sB. <()T P sC. =()T P s3. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P （ B ）A. >()T P sB. <()T P sC. =()T P 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. 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 。
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。
化工热力学试题及答案
化工热力学试题及答案一、选择题1. 热力学是研究物质宏观的（）性质和（）关系的科学。
A. 动态，运动B. 静态，运动C. 静态，平衡D. 动态，平衡答案：C2. 热力学第零定律主要阐述了（）。
A. 内能的存在B. 平衡状态的特点C. 熵的增加D. 热量传递答案：B3. 对于孤立系统来说，其熵不断（）。
A. 增加B. 减少C. 变化D. 维持不变答案：A4. 以下哪个是热力学第一定律？A. 能量守恒定律B. 熵增定律C. 熵减定律D. 完全合成反应律答案：A5. 热力学第二定律主要阐述了（）。
A. 熵的增加B. 熵的减少C. 热能转化效率D. 内能的转化答案：A二、问答题1. 请简要解释热力学第一定律的内容。
答案：热力学第一定律，也称为能量守恒定律，表明能量在系统中的总量是守恒的。
即在一个孤立系统中，能量的增加（或减少）等于对外界做功与系统吸热之和，即ΔU = Q - W。
其中，ΔU代表系统内能的变化，Q代表吸热，W代表对外界做功。
2. 什么是熵？简要解释熵增定律。
答案：熵是系统混乱程度的度量，也可以理解为系统的无序程度。
熵增定律是热力学第二定律的核心表述，它指出孤立系统的熵总是不断增加的。
即系统的无序状态总是向更加无序的方向发展。
这个过程是不可逆的，熵增定律体现了自然界的不可逆性。
三、计算题1. 一个物质在常压下从298K变为328K，该物质对外界吸收了1000J的热量，求该物质的热容。
解答：根据热容的定义，热容C等于物质吸收的热量Q与温度变化ΔT的比值。
即C = Q / ΔT。
根据题目所给的数据，Q = 1000J，ΔT = 328K - 298K = 30K。
将数据代入公式计算得到热容C = 1000J / 30K = 33.33 J/K。
2. 已知某化学反应的焓变为-300 kJ/mol。
如果该反应的摩尔物质数量为2 mol，求该反应的总焓变。
解答：总焓变等于摩尔焓变乘以物质的摩尔物质数量。
《化工热力学》通用型答案(一)
《化工热力学》通用型答案(一)《化工热力学》通用型答案作为化工热力学课程的重要组成部分，热力学题目的解答是学生们需要掌握的重点内容之一。
然而，由于热力学问题本身的复杂性和多变性，同样的问题可能有不同的解法。
因此，让学生们了解并正确掌握通用型答案，是提高他们热力学题目解答能力的必要途径之一。
所谓通用型答案，是指解答常见的热力学问题时所需的基本公式和方法。
以下是热力学学科中常见问题的通用型答案：一、热力学基础概念问题：1.熵表征了热力学系统的无序程度，是热力学基础概念之一。
2.焓表征了热力学系统的内能和对外界做功的综合影响。
3.内能是系统所有分子的动能和势能之和。
二、热力学题目解答问题：1.计算内能变化量的公式：ΔU=Q-W，其中Q为热量，W为做功量。
2.计算焓变的公式：ΔH=Qp+W，其中Qp为在宏观压强下的热量，W为在宏观压强下做功量。
3.计算熵变的公式：ΔS=Q/T，其中Q为热量，T为温度。
4.计算Gibbs自由能变化量的公式：ΔG=ΔH-TΔS，当ΔG<0时，化学反应是自发的。
5.计算化学反应热效率的公式：η=(∆H反应/∆H燃烧)*100%，其中∆H 反应为化学反应的焓变，∆H燃烧为化学反应的燃烧热。
以上就是化工热力学中常见问题的通用型答案。
当然，在实际解答问题时，根据不同的题目类型和条件，可能需要对这些公式和方法进行适当调整或组合。
因此，在掌握通用型答案的基础上，学生们仍需不断积累实践经验，以逐渐提高自己的热力学问题解答能力。
最后，提醒学生们注意热力学问题中量纲的统一和单位制的选择，以免在计算过程中产生错误。
另外，学生们还应当了解热力学问题的一些常见误区和典型错误，以免在解答问题中陷入这些误区。
通过对热力学问题的深入学习和实践掌握，相信学生们一定能够在未来的实际工作和研究中充分发挥热力学知识的价值。
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 。
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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℃。
已知甲烷的焓和熵数据如下：P /2kg cm -⋅t /℃ H/1kcal kg -⋅ S/11kcal kg K --⋅⋅ 1 27 227.8 1.6890 68 27 211.8 1.1273六（17分）纯液体A 与B 在90℃时蒸气压力为1000S AP mmHg =，S B P 700mmHg =，液相活度系数2B A ln x γ=，2A B ln x γ=，气相为理想气体，问：（1）与50％(mol) A 及50％(mol) B 的液相混合物平衡的蒸气总压为多少？（2）能否生成共沸物？若能，恒沸组成、恒沸压力为多少？恒沸点是最高点还是最低点？参考答案一、 (1)T (2)F (3)F (4)F (5)T (6)F 二、 1将 2RT B CP (1)V V V=+++ 代入式（1）得22222PV B'RT B C RT B C Z=11+C'1)RT V V V V V VRT RT1B'BB'(1C'RT)V V=+++⋅+++=++++（）+（）（+（3）将式（3）与式（2）比较同类项，得：B=B'RT ；C=BB'1+C'RT （）即BB'RT =；22C B C'(RT)-= 得证 2 查水蒸气表知：505K 下饱和蒸气性质：V -1V -1-1V 31H 2804.0 kJ kg S 6.2004 kJ kg K V 0.06923 m kg -⎧=⋅⎪⎪=⋅⋅⎨⎪=⋅⎪⎩；饱和液体性质：L -1L -1-1L 3-1H 999.54 kJ kg S 2.6283 kJ kg K V 0.0012 m kg ⎧=⋅⎪⎪=⋅⋅⎨⎪=⋅⎪⎩按题意，设饱和湿蒸气中气相分率为x ，则 V L V x V (1x)0.041+-=或 0.06923x 0.0012(1x)0.041+-=，解得：x 0.585=则：V L -1V L -1-1H=H x H (1x)2804.00.585999.54(10.585)2055.1 kJ kg S S x S (1x) 6.20040.585 2.6283(10.585) 4.718 kJ kg K⎧+-=⨯+⨯-=⋅⎪⎨=+-=⨯+⨯-=⋅⋅⎪⎩三、 以单位质量流体为计算基准，则输入功率为：11S ( 2.0)735W 12727.3J kg 12.73kJ kg 756/36000.55---⨯==-⋅≈-⋅⨯11g Z 9.81(1045)540J kg 0.54kJ kg --∆=⨯+=⋅=⋅1t i iQ Q Q Q 31650263755275kJ h -==-=-=⋅∑入散1t Q 5275Q 6.98kJ kg m 756-===⋅ 由热力学第一定律知：1s H Q W g Z 6.98(12.73)0.5419.17kJ kg 0-∆=--⋅∆=---=⋅>，所以水槽的温度是升高的，又由于P 21H C (T T )∆=-，11P C 4.184kJ kg K --=⋅⋅，代入得：24.184(T 2)19.17-=，解得2T 279.73K =(6.58℃)。
四、如附图所示，查水蒸气表知：ST模拟试题(1)-试题四附图点1 11H 3247.6kJ kg -=⋅，111S 7.127kJ kg K --=⋅⋅点2 对应的气相性质为：V 1H 2599.1kJ kg -=⋅，V 11S 8.0085kJ kg K --=⋅⋅点3 液相性质：L 1H 225.94kJ kg -=⋅，L 11S 0.7549kJ kg K --=⋅⋅，L 31V 0.001014m kg -=⋅12→为等熵膨胀过程，设点2的湿蒸气湿度为x ，则V L 1S x S (1x)S ⋅+-=，即：8.005x 0.7549(1x)7.1271+-=，解得：x 0.8785=点4 L 143H H V P 225.940.001014(200015)227.95kJ kg -=+⋅∆=+⨯-=⋅1S,pump 4325200W m(H H )0.001014(200015)14.09kJ s 3600-=-=⨯⨯-=⋅，即为水泵消耗的功。
V L 12H H x H (1x)2599.10.8785225.94(10.8785)2310.8kJ kg -=⋅+⋅-=⨯+⨯-=⋅透平所作的功S 1225200W m(H H )(3247.62310.8)6557.6kJ3600=-=⨯-=114Q H H 3247.6227.953019.65kJ kg -=-=-=⋅ 五、=+=0T 27273300K 依题意：1S W 224kcal kg -=-⋅121H H H 211.8227.816kcal kg -∆=-=-=-⋅1121S S S 1.1273 1.68900.5617kcal kg K --∆=-=-=-⋅⋅由热力学第一定律知：S H Q W ∆=-，1S Q H W 16224240kcal kg -=∆+=--=-⋅1id 0W H T S 16300(0.5617)152.51kcal kg -=-∆+⋅∆=+⨯-=-⋅1L id S W W W 152.51(224)71.49kcal kg -=-=---=⋅六、(1) 当A B x x 0.5==时，A B exp(0.025) 1.284γ=γ==，因此：S SA A AB B B P P x P x 0.5 1.284(1000700)1091.4mmHg =γ+γ=⨯⨯+=(2) 假设生成恒沸物，则有A A x y x y ==，B B根据气液平衡关系S i i i i i P y P x =γ(i=A 、B)有：S SA AB B P P γ=γ，该式两边取对数得：S 22A A AB B S B B P ln ln x x 12x P ⎛⎫⎛⎫γ==-=- ⎪ ⎪ ⎪γ⎝⎭⎝⎭，即B 100012x ln 0.3567700-==，解得B x 0.322=， A B x 1x 0.678=-=，该混合物存在恒沸点。
所以：2A exp(0.322) 1.109γ==，2B exp(0.678) 1.584γ==S SA A AB B B P P x P x 10000.678 1.5847000.322 1.1091108.9mmHg =γ+γ=⨯⨯+⨯⨯=化工热力学模拟试题(2)及参考答案一（14分） 根据下列甲烷和己烷的物理性质，可以得出液化石油气中的主要成份不可能是甲烷及己烷的结论。
请问此结论正确否？并说明原因。
物质 C T , ℃C p , atmB T , ℃燃烧值, kJ/g 甲烷 -82.6245.36 -161.45 55.6 正己烷234．429.8068.7548.4二（20分） （1）气体由20℃，2.0m 3（状态1）经绝热过程到150℃，1m 3 （状态2），输入功为100kJ ，求其内能变化？（2）初态同(1)，经恒容过程加热到150℃(状态3)，需热量95kJ ，问此过程内能变化如何？ （3）（2）中处于状态3的气体经等温压缩到1.0m 3 (状态2)，同时移走185kJ 热量，问内能变化如何？需功若干？(本题按封闭体系计算)三（20分） 一可逆热机用某种比热不变的理想气体为工质，按下述循环操作，自状态1恒容加热到状态2，由状态2绝热膨胀到状态3，然后由状态3经恒压过程回到状态1，证明此循环中净功与所吸热量之比为()12121p p 1W1Q p p 1γ-=-γ⋅- 其中p V C C γ= 四（24分） 有一理想Rankine 循环，在4000kPa 和8kPa 的压力之间操作，锅炉产生的是400℃的过热蒸气，冷凝器所用的冷却水的温度为25℃。
求（1）过热蒸气从锅炉中的吸热量1Q ，乏气在冷凝器中放出的热量2Q ;（2）透平作的理论功和水泵消耗的理论功；（3）热效率η。
已知4000kPa ，400℃下过热水蒸气的热力学性质为：-1H 3213.6J g =⋅，-1-1S 6.7690J g K =⋅⋅；8kPa 压力下乏气的热力学性质为：40kPa ，如果要求乏气为干蒸气，则进气的过热度最小应为多大？透平每小时耗气为408kg ，问该情况下，透平理论上可输出多少功？ 40kPa 压力下的乏气热力学性质为：温度/℃ 焓/-1J g ⋅ 熵/-1-1J g K ⋅⋅194.4 (饱和蒸气)2778.1 6.5865 400 3263.9 7.4651 440 3349.3 7.5883 5003478.57.7622参考答案一、结论正确。