化工热力学模拟卷

一、填空题（共5题，每题4分，计20分）

1. 根据Maxwell方程式写出：

(?V/?T)p = ___________

(?V/?T)p(?T/?p)V*________= -1

2. 写出在稳流体系中，流体流经以下设备时的能量平衡方程式：

(1) 透平：______________________________

(2) 喷管：_______________________________

3、写出4个气体状态方程的名称：

(1)_______________________________，(2)__________________________________，

(3)________________________________，(4)___________________________________。

4、某二元液体混合物的焓可用下式表示：

H = 100x1 + 150x2 + x1x2(10x1+5x2)

则用x1表示的物质1的偏摩尔焓为：__________________________。

H1

5、气液平衡方程简化为拉乌尔定律py i = p i s x i所需满足的条件为：

(1)____________________________，(2)_______________________________。

二、作图题(5分)

在T-S图上表示出纯物质的下列状态点或过程：

(1) 在图上标出临界点C。

(2) 100 o C的饱和蒸气绝热不可逆膨胀到某状态(请用虚线表示)。

(3) 过热蒸气等温冷凝成饱和液体(请用实线表示)。

100 o

三、计算题（共3 题，每题15分，计45分）

1、纯液体A与B在90o C时蒸气压为p A s=1000 mmHg，p B s=700 mmHg，液相活度系数lnγA=x B2，lnγB=x A2，汽相为理想气体。问：

(1) 与50%（摩尔分数）A及50%（摩尔分数）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？

2、某电厂采用Rankine循环操作，已知进入汽轮机的蒸汽压力为4MPa，乏气压力为

0.004MPa。假设汽轮机做功为绝热可逆过程。

(1) 若要使乏汽的湿度不超过10%，则进入汽轮机的蒸气温度至少为多少？

(2) 在此条件下汽轮机的做功量为多少？

(3) 在此条件下循环的热效率为多少？

可能用到的数据：

(a)饱和水和水蒸汽的性质

(b) 过热蒸汽的性质

3、某换热器内，冷、热两种流体进行换热，热流体的流速为100 kmol·h-1，C p=29 kJ·kmol-1·K-1。温度从500K降为350K，冷流体的流速也是100 kmol·h-1，热容也是C p=29 kJ·kmol-1·K-1，进入换热器的温度是300K。该换热器表面的热损失Q=-87000kJ·h-1，求该换热过程的损耗功W L。设环境温度为300K。

四、上机操作题（共两题，每题15分，计30分，用时不计入120分钟考试时间内）

利用自编程序计算下列问题（具体数据现场抽签决定）：

1、计算A、B两种气体以一定比例混合时的摩尔体积

2、计算某真实气体从T1，p1变化到T2，p2过程的ΔV，ΔH，ΔS和ΔU。