《化工热力学》试卷与答案（共三套）.docx

PAGE \* MERGEFORMAT - 1 - 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。） = 3. 二元气体混合物的摩尔分数y1=0.3，在一定的T，P下，，则此时混合物的逸度系数为 。（C） A 0.9097 B 0.89827 C 0.8979 D 0.9092 4. 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 填空题（每题2分，共10分） 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。 封闭体系中的1mol理想气体(已知)，按下列途径由T1、P1和V1可逆地变化至P2，则，等温过程的 W=，Q=，SYMBOL 68 \f SymbolU= 0 ，SYMBOL 68 \f SymbolH= 0 。 正丁烷的偏心因子ω＝0.193，临界压力为pc＝3.797MPa，则在Tr＝0.7时的蒸汽压为（ 0.2435 ）MPa。 温度为T的热源与温度为T0的环境之间进行变温热量传递，其等于热容为Cp，则ExQ的计算式为( ）。 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 简答题：（共30分） 填表（6分） 偏摩尔性质() 溶液性质(M) 关系式() ln f ln SYMBOL 106 \f Symbol ln SYMBOL 103 \f Symboli 2. 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，其中V1，V2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， ， a,b不可能是常数，故提出的模型有问题。 3. 写出封闭系统和稳定流动系统的热力学第一定律。（5分） 答：封闭系统的热力学第一定律： 稳流系统的热力学第一定律： 4.分析作外功的绝热膨胀后温度降低的原因，并在T-S图中示意。（6分） 5. .写出稳流体系的熵平衡方程，并指出各项的含义。（5分） 答： 四、试由饱和液体水的性质估算(a)100℃，2.5MPa和(b)100℃，20MPa下水的焓和熵，已知100℃下水的有关性质如下（15分） MPa，Jg-1，J g-1K-1, cm3 g-1, cm3 g-1 K-1 解：体系有关状态点如图所示 所要计算的点与已知的饱和点是在同一条等温线上，由 cm3 g-1 K-1 得 又 cm3 g-1 得 当P=2.5MPa时，S=1.305 Jg-1 K-1；H= 420.83J g-1； 当P=20MPa时，S= 1.291Jg-1 K-1；H=433.86J g-1。 五、由气体状态方程p(V－b)＝RT（其中b是与温度无关的常数），推导剩余焓和剩余熵的表达式。（10分） 解： 六、通过virial方程计算每克CO2在310K和0.81MPa时的体积。已知CO2的临界压力和临界温度分别为7.376MPa、304.2K，偏心因子为0.23。（10分） 解： Pr＝0.81/7.376=0.108 七、甲烷由98.06kPa，300K压缩后冷却到6.667kPa，300K。若压缩过程耗功1021.6kJ/kg，求（1）冷却器中需要移走的热量；（2）压缩冷却过程的损失功；（3）压缩冷却过程的理想功；（4）压缩冷却过程的热力学效率。环境温度为T0＝300k，已知：（15分） 98.06kPa，300k时，H1＝953.74kJ/kg，S1=7.0715 kJ/kg?K 6.667kPa，300k时，H2＝886.76kJ/kg，S2=4.7198 kJ/kg?K 解：（1） (2) (3) =-793.54 kJ/kg (4) 单项选择题（每题1分，共30分）： 本大题解答（用A或B或C或D）请填入下表： 题号 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C C D D C D B C D 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 B D C B C D A A