化工热力学练习题

化工热力学练习题一、单项选择题1. 对封闭体系而言，当过程的始态和终态确定后，下列哪项的值不能确定A. QB. Q + W ，UC. W （Q=0），UD. Q （W=0），U2．对于内能是体系的状态的单值函数概念的错误理解是A ．体系处于一定的状态，具有一定的内能B ．对应于某一状态，内能只能有一数值,不能有两个以上的数值C ．状态发生变化，内能也一定跟着变化D ．对应于一个内能值，可以有多个状态3. 封闭体系中的1mol 理想气体由T 1、P 1和V 1可逆地变化至P 2，过程的 W =21lnP P RT -，此过程为 A . 等容过程 B . 等温过程 C .绝热过程4 下列各式中哪一个不受理想气体条件的限制A. △H = △U+P △VB. CPm - CVm=RC.= 常数 D. W = nRTln （V 2╱V 1）5 真实气体在 的条件下，其行为与理想气体相近A . 高温高压B . 低温低压C . 低温高压D . 高温低压6 T 温度下的过冷纯液体的压力PA. >()T P sB. < ()T P s C .=()T P s7. 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，则气体的状态为A. 饱和蒸汽B. 超临界流体C. 过热蒸汽8. 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 9. 当0→P 时，纯气体的()[]P T V P RT ,-的值为 A .0B .很高的T 时为0 C. 与第三virial 系数有关 D. 在Boyle 温度时为零10. 对于一均相体系，VP T S T T S T ⎪⎭⎫⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∂∂等于A. 零B. C P /C VC. RD.PV T V T P T ⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∂∂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A .T 和P 下纯理想气体 B. T 和零压的纯理想气体 C. T 和单位压力的纯理想气体 12. 对于一均匀的物质，其H 和U 的关系为：（ ）A. H ≤UB. H>UC. H=U D .不能确定13. 二元混合物的焓的表达式为 212211x x H x H x H α++=，则A. 22111222;H H x H H x αα=+=+ B. 22111221;H H x H H x αα=+=+ C. 22112221;H H x H H x αα=+=+D. 22112222;H H x H H x αα=+=+ 14. 由混合物的逸度的表达式iig i i f RT G G ˆln +=知，ig i G 的状态为 A. 系统温度，P =1的纯组分i 的理想气体状态 B. 系统温度，系统压力的纯组分i 的理想气体状态 C. 系统温度，P =1，的纯组分ID. 系统温度，系统压力，系统组成的温度的理想混合物15. 已知某二体系的212121211221A x A x A A x x RT G E+=则对称归一化的活度系数1ln γ是 A. 222111222112⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+xA x A x A A B. 222111211221⎪⎪⎭⎫⎝⎛+x A x A x A A C. 212112x A A D. 221221x A A16. 欲找到活度系数与组成的关系，已有下列二元体系的活度系数表达式，βα,为常数，请决定每一组的可接受性 DA. 2211;x x βγαγ==B. 12211;1x x βγαγ+=+=C. 1221ln ;ln x x βγαγ==D. 212221ln ;ln x x βγαγ== 17.下列二元混合物模型中，指出不对称归一化条件的活度系数A. ()2212ln x =γB. ()12ln 221-=x γC. ()21112ln x -=γD. ()2112ln x =γ18. 二元气体混合物的摩尔分数y 1=0.3，在一定的T ，P 下，8812.0ˆ,9381.0ˆ21==ϕϕ，则此时混合物的逸度系数为A. 0.9097B. 0.89827 C . 0.8979 D. 0.909219. 理想气体流过节流阀，其参数变化为A. ⊿T ＝ 0, ⊿S ＝ 0B. ⊿T ＝ 0, ⊿S ＞ 0C. ⊿T ≠ 0, ⊿S ＞ 0D. ⊿T ＝ 0, ⊿S ＜ 020. (1) 孤立体系的熵永远增加。

（2）在绝热的条件下，趋向平衡的过程中，体系的熵增加。

（3）孤立体系的熵永不减少。

（4）可用体系的熵函数的增加或不变来判断过程是否可逆。

上述表述中全部错误的是A. (1) (4)B. (2) (4)C. (2) (3)D. (1) (2)21 卡诺制冷循环的制冷系数与 有关。

A. 制冷剂的性质B. 制冷剂的工作温度C. 制冷剂的循环速率D. 压缩机的功率22. PS T T S P T V P ⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∂∂∂∂等于A. T V S ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ B.VT P ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ C. S T V ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ D.VT P ⎪⎭⎫⎝⎛-∂∂ 23 Henry 规则A. 适用于真实溶液的溶质和溶剂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24. 汽液平衡关系i i s i i x P Py γ=的适用的条件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25. 汽液平衡关系i l i i v i x y ϕϕˆˆ=的适用的条件 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26. 蒸汽压缩制冷循环过程中，制冷剂蒸发吸收的热量一定 制冷剂冷却和冷凝放出的热量A. 大于B. 等于C. 小于二、填空题1. 对于纯物质，一定温度下的泡点压力与露点压力 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 。

2. 对于混合物体系，偏离函数中参考态是 ；如二元混合物的中组分的偏摩尔焓可表示为 2122222111x b a H x b a H +=+=和，则b 1 与 b 2的关系是 。

3. 对三元混合物，展开第二virial 系数==∑∑==iji j ji By y B 3131311323321221323222121222B y y B y y B y y B y B y B y +++++，其中，涉及了下标相同的virial 系数有 ，它们表示 ；下标不同的virial 系数有312312,,B B B ，它们表示 4. 纯物质的临界等温线在临界点的斜率和曲率均为零，数学上可以表示为 ()()点在C V P T 0=∂ ,和 ()()点在C V P T22=∂ 。

5. 填表5. 纯物质的临界等温线在临界点的斜率和曲率均为零，数学上可以表示为 ()()点在C V P T 0=∂ ,和 ()()点在C V P T22=∂ 。

6. 二元混合物的焓的表达式为 212211x x H x H x H α++=，则1H = ；2H = （由偏摩尔性质的定义求得）。

7. 1MPa= Pa= bar= atm= mmHg 。

8. 指出下列物系的自由度数目，(1)水的三相点 ，(2)液体水与水蒸汽处于汽液平衡状态 ，(3)甲醇和水的二元汽液平衡状态 ，(4)戊醇和水的二元汽-液-液三相平衡状态 。

9. 指出下列物系的自由度数目，(1) 水的三相点 ，(2) 液体水与水蒸汽处于汽液平衡状态 ，(3) 甲醇和水的二元汽液平衡状态 ，10朗肯循环由锅炉、过热器、透平机、冷凝器和冷凝水泵所组成，液体水进入锅炉，吸收燃料燃烧时所放出的热量升温至沸点，气化为蒸汽，并将饱和蒸汽通入过热器变为过热蒸汽，然后进 透平机 做功。

膨胀后的乏气引入冷凝器中冷却、冷凝，最后用 升压再送入锅炉，如此不断地重复进行，并对外不断做功。

10 说出下列汽液平衡关系适用的条件(1) l iv i f f ˆˆ= ； (2) i i s i i x P Py γ= ；(3) si i iPy P x = 。

11. 指出下列物系的自由度数目，(1)水的三相点 ，(2)液体水与水蒸汽处于汽液平衡状态 ，(3)甲醇和水的二元汽液平衡状态 ，(4)戊醇和水的二元汽-液-液三相平衡状态 。

12. 说出下列汽液平衡关系适用的条件(2) l i v i f f ˆˆ= ； (2)i l i i v i x y ϕϕˆˆ= ； (3)i i s i i x P Py γ= 。

13. EOS 法则计算混合物的汽液平衡时，需要输入的主要物性数据是 ij Ci Ci Ci k P T ,,,ω ，通常如何得到相互作用参数的值？ 从混合物的实验数据拟合得到.14. 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06.65,39.9521==s s P P kPa 则 van Laar 方程常数是A 12=_________，A 21=____ ___ (已知van Laar 方程为 221112212112x A x A x x A A RT G E+=)15. 朗肯循环由 锅炉、过热器、透平机、冷凝器和冷凝水泵 所组成，液体水进入锅炉，吸收燃料燃烧时所放出的热量升温至沸点，气化为蒸汽，并将饱和蒸汽通入 ，然后进 做功。

膨胀后的乏气引入冷凝器中冷却、冷凝，最后用泵升压再送入锅炉，如此不断地重复进行，并对外不断做功。

16. 稳定流动系统的热力学第一定律表达式为：s W Q z g u H +=∆+∆+∆22，s W 是 轴功，定义为： 。

三、简答题、名词解释题及证明题（1. 状态函数的特点是什么？ 答：。

2. MPa 与Pa 、bar 、atm 及mmHg 之间如何换算？ 答：。

4. 简述偏心因子的定义和含义。

答：5. 简述对应态原理 答：6. 试证明 P J TC P H μ∂∂-=⎪⎭⎫ ⎝⎛，并说明0=igJ μ。

解：7. 证明2T H T T G P∆∂∆∂-=⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛ 证明：22211T H T C C T T H T S T H T T H T S T T H T T G S T HT G TSH G P P P P P PP-=-+-=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂-⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡∂⎪⎭⎫ ⎝⎛∂=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡∂⎪⎭⎫ ⎝⎛∂-=→-= 所以2T H T T G P∆∂∆∂-=⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛8. 不对称超额吉氏函数 答：9. 超额吉氏函数真实溶液与理想溶液的摩尔吉氏函数之差 10. 简述偏摩尔性质的定义 答：11. 简述超额性质的定义 答：12. 稳定流动状态 答：。