化工熱力學第一章習題解答

1、1第一章習題解答一、問答題：1-1化工熱力學與哪些學科相鄰？化工熱力學與物理化學中的化學熱力學有 哪些異同點？【參考答案】：高等數(shù)學、物理化學是化工熱力學的基礎，而化工熱力學又是化工原理、化工設計、反應工程、化工分離過程等課程的基礎和 指導。化工熱力學是以化學熱力學和工程熱力學為基礎。化工熱力學與化學 熱力學的共同點為：兩者都是利用熱力學第一、第二定律解決問題；區(qū)別在 于：化學熱力學的處理對象是理想氣體、理想溶液、封閉體系；而化工熱力 學面對的是實際氣體、實際溶液、流動體系，因此化工熱力學要比化學熱力 學要復雜得多。1-2化工熱力學在化學工程與工藝專業(yè)知識構成中居于什么位置？【參考答案】：化工

2、熱力學與其它化學工程分支學科間的關系如下圖所示，可以看出，化工熱力學在化學工程中有極其重要的作用。全鹹程的 驗住化設 計和控制第六級:第五級：流程配置第四級:設備設計第三級：*三傳吸收 Wilr T評1r L反胃計鼻1x1張力訣as11 JiTlfc第級：乎衡計算第一級：物性常數(shù) 和熱力學件質計算1-3化工熱力學有些什么實際應用？請舉例說明。【參考答案】： 確定化學反應發(fā)生的可能性及其方向，確定反應平衡條件和平衡時體系的 狀態(tài)。（可行性分析） 描述能量轉換的規(guī)律，確定某種能量向目標能量轉換的最大效率。(能量有效利用) 描述物態(tài)變化的規(guī)律和狀態(tài)性質。 確定相變發(fā)生的可能性及其方向，確定相平衡條件

3、和相平衡時體系的狀態(tài)。 通過模擬計算，得到最優(yōu)操作條件，代替耗費巨大的中間試驗?；崃W最直接的應用就是精餾塔的設計：1)汽液平衡線是確定精餾塔理論板數(shù)的依據(jù)，可以說沒有化工熱力學的汽液平衡數(shù)據(jù)就沒有精餾塔的 設計；2)精餾塔再沸器提供的熱量離不開化工熱力學的焓的數(shù)據(jù)。由此可見，化工熱力學在既涉及到相平衡問題又涉及到能量有效利用的分離過程中有著 舉足輕重的作用。1-4化工熱力學能為目前全世界提倡的“節(jié)能減排”做些什么？【參考答案】：化工熱力學是化學工程的一個重要分支，它的最根本任務就是 利用熱力學第一、第二定律給出物質和能量的最大利用極限，有效地降低生 產能耗，減少污染。因此毫不夸張地說：化工熱力學就是為節(jié)能減排而生的！1-5化工熱力學的研究特點是什么？【參考答案】：化工熱力學的研究特點:(1) 從局部的實驗數(shù)據(jù)加半經驗模型來推算系統(tǒng)完整的信息；(2) 從常溫常壓的物性數(shù)據(jù)來推算苛刻條件下的性質；(3) 從容易獲得的物性數(shù)據(jù)(p、V、T、x)來推算較難測定或不可測試 的數(shù)據(jù)(y, H, S, G);(4) 從純物質的性質利用混合規(guī)則求取混合物的性質；(5) 以理想態(tài)為標準態(tài)加上校正，求取真實物質的性質。實際過程=理想模型+校正"化學熱為孝狗方迄建立模型+其中最大的特點是將實際過程變成理想模型加校正的處理問題方法。實際氣體：Z (壓縮因子)