化工熱力學(xué)名詞解釋

1、化工熱力學(xué)名詞解釋1、（5分）偏離函數(shù)：指氣體真實(shí)狀態(tài)下的熱力學(xué)性質(zhì)M與同一T. P下當(dāng)氣體 處于理想狀態(tài)下熱力學(xué)性質(zhì)謝之間的差額。2、（5分）偏心因子：表示分子與簡單的球形流體（氮，氮、駅） 分子在形狀和極性方而的偏心度。3、（5分）廣度性質(zhì)4、（5分）R-K方程（Redlich-Kwong 方程）5、（5分）偏摩爾性質(zhì)：偏摩爾性質(zhì)在T、P和其它組分量m均不變情況下，向無限多的溶液中加入lmol的組分i所引起的一系列 熱力學(xué)性質(zhì)的變化。6、（5分）超額性質(zhì)：超額性質(zhì)的左義是f = M -Mld,表示相同溫度、壓力和組成下，真實(shí) 溶液與理想溶液性質(zhì)的偏差。與意義相同。英中疋是一種重要的超額性質(zhì)

2、，它與活度 系數(shù)7、（5分）理想溶液：理想溶液有二種模型（標(biāo)準(zhǔn)態(tài)）：/嚴(yán)二X,化（LR）和/嚴(yán)二X,町（HL）有三個(gè)特點(diǎn)：同分子間作用力與不同分子間作用力相等，混合過程的焰變化，內(nèi)能變化和體 積變化為零，爛變大于零，自由焰變化小于零。8、（5分）活度：化工熱力學(xué)簡答題1、（8分）簡述偏離函數(shù)的左義和作用。偏離函數(shù)定義， 指氣體貞實(shí)狀態(tài)下的熱力學(xué)性質(zhì)M與同一T,P下當(dāng)氣體處于理想狀態(tài)下熱力學(xué)性質(zhì)冊(cè) 之間的 差額。如果求得同一T, P下2，則可由理想氣體的M*訃算真實(shí)氣體的M或AM。2、（8分）甲烷、乙烷具有較髙的燃燒值，己烷的臨界壓力較低，易于液化，但液化石油氣的 主要成分既不是甲烷、乙烷也不是

3、己烷，而是丙烷、丁烷和少量的戊烷。試用下表分析液化 氣成分選擇的依據(jù)。1物質(zhì)臨界溫度臨界壓力正常沸點(diǎn)燃燒值T JCatmTfl> °Ckj/g甲烷乙烷（丙烷正戊烷m烷（1）雖然甲烷具有較高的燃燒值，但在它的臨界溫度遠(yuǎn)低于常溫，而乙烷的臨界溫度也低 于夏天的最高溫度，也就是說，即使壓力再高，也不能使它們液化。（2）盡管己烷的臨界壓力較低，但它的正常沸點(diǎn)遠(yuǎn)髙于常溫，即在常溫它不易氣化，不利 于燃燒。3、（6分）工程上常見的汽液平衡問題有哪些類型4、（6分）相平衡的熱力學(xué)一致性檢驗(yàn)用熱力學(xué)的普遍原理來檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性。檢驗(yàn)的基本公式是Gibbs-Duhem方程。該方 程確立了混介

4、物中所有組分的逸度（或活度系數(shù)）之間的相互關(guān)系。常用的方法是而積檢驗(yàn) 法和點(diǎn)檢驗(yàn)法。汽液平衡數(shù)據(jù)的熱力學(xué)一致性是判斷數(shù)據(jù)可靠性的必要條件，但不是充分條 件。3.相平衡的熱力學(xué)一致性檢驗(yàn)5、（6分）卡諾左理的主要內(nèi)容是是么9所有工作于等溫?zé)嵩春偷葴乩湓粗g的熱機(jī)，以可逆熱機(jī)效率最大，所有工作于等溫?zé)嵩春偷葴乩湓粗g的可逆熱機(jī)其效率相等，與工作介質(zhì)無關(guān)。n 如=1T2/T16、（6分）如何利用熱力學(xué)第一定律測量濕蒸汽的干度采用節(jié)流原理，當(dāng)濕蒸汽充分肖流后變?yōu)檫^熱蒸汽，測左過熱蒸汽的溫度、壓力得知過熱蒸 汽的焰值，從而求得濕蒸汽的干度。7、（6分）什么是理想功、損失功理想功是指體系的狀態(tài)變化是在一左

5、的環(huán)境條件下按完全可逆的過程進(jìn)行時(shí)，理論上可以產(chǎn) 生的最大功或者必須消耗的最小功。損失功時(shí)指給定相同的狀態(tài)變化時(shí)的不可逆實(shí)際功與理 想功之間的差值。Wl-Wxe在熱功轉(zhuǎn)化的實(shí)際熱機(jī)循環(huán)中，將5Mpa、40C水在鍋爐中左壓加熱到400°C的過熱蒸汽。叩計(jì)算其過程的熔變。工程中常采用水的熱力學(xué)圖或表來查詢過程始態(tài)和終態(tài)的焰值進(jìn)行il算?，F(xiàn)技術(shù)員小張使用不同來源的水蒸汽表或圖（均是正式的權(quán)威 出版物，數(shù)據(jù)可靠）查到同一狀態(tài)點(diǎn)的焰值h值竟相差較大，為什么工程中使 用熱力學(xué)性質(zhì)圖、表來求解熱力學(xué)過程的焰變、爛變時(shí)要注意什么問題。（3）請(qǐng)自行給岀已知條件，計(jì)算工質(zhì)在鍋爐所吸收的熱雖Q。（答題時(shí)只

6、需給出解 題的步驟和方法，不必給出具體結(jié)果）（1）狀態(tài)（T、P）的熔值H是相對(duì)于某一基準(zhǔn)態(tài)的熔值。1分如基準(zhǔn)態(tài)規(guī)定不同，同一狀態(tài)點(diǎn)（T、P）其焙值也是不同的。小張遇到問題， 因不同來源水蒸汽圖或表的焙值基準(zhǔn)態(tài)規(guī)定不同造成的。4分要注意問題：所查詢過程始態(tài)和終態(tài)的焙值的基準(zhǔn)態(tài)應(yīng)相同。2分（2）對(duì)鍋爐進(jìn)行能量衡算Q + W = AH + A （1/2） C 2 + A（gh ） 1分 W 心0 A（gh） 0 （1/2） C 2 01 分 Q AH 1 分方法一：AH = H- H： KJ/Kg查水蒸汽圖或表的始、末態(tài)的熔值。1分 方法二:設(shè)計(jì)過程計(jì)算熔變（1分）Mpa> 40°C

7、水一5Hpd飽和水一5Mpa飽和水蒸汽->5Mpa、400°C的過熱蒸汽。據(jù)熱容進(jìn)行顯熱計(jì)算KJ/Kg,據(jù)汽化潛熱進(jìn)行相變熱 計(jì)算。"1、二元體系的活度計(jì)算式In /1=%22(0.5+2%,)1"2=“2（15-2七）的模型是否有合理請(qǐng)分析說明。如果該模型合理，則應(yīng)滿足G-D方程X|d（ln /,） + x2J（ln /2） = 01分旺眾齊）=*d（lyj1分 而 ” d（?幾）=（_&）旳（5_6去）1分dx、 dx、axy一屁學(xué)U = 7（1- X, X6x, 一 5） 1分該模型合理-ax.2、請(qǐng)舉兩個(gè)例子簡單說明熱力學(xué)第二定律在實(shí)際中的應(yīng)

8、用。（1）夏天從低溫?zé)嵩矗ǚ块g）將熱屋移到髙溫?zé)嵩矗ōh(huán)境）以實(shí)現(xiàn)制冷的效果，（1分） 該過程是不能自發(fā)進(jìn)行的（1分。而借助空調(diào)消耗電功，則制冷循環(huán)就可自發(fā)進(jìn)行了， 即可將熱量從低溫?zé)嵩匆频襟{溫?zé)嵩?。?分）（2）冬天從低溫?zé)嵩矗ōh(huán)境）將熱量移到高溫?zé)嵩矗ǚ块g）以實(shí)現(xiàn)供熱的效果，（1 分）該過程是不能自發(fā)的（1分）。而借助空調(diào)消耗電功，則熱泵供熱循環(huán)就可自發(fā)進(jìn) 行了。（1分）1. 寫岀穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)熱力學(xué)第一左律的一般形式：當(dāng)流體流經(jīng)泵和流經(jīng)換熱器時(shí)系 統(tǒng)熱力學(xué)第一左律的簡化形式。答：穩(wěn)左流動(dòng)系統(tǒng)的熱力學(xué)第一泄律表達(dá)式為：AH + -Au以二元溶液為例，寫出三種計(jì)算偏摩爾性質(zhì)的方法，要求寫出詳細(xì)計(jì)

9、算方法，步驟或所 需的公式。 （1）圖解法，如圖示。（2）公式法+SAz. = Q + Ws2、流體流經(jīng)換熱器傳質(zhì)設(shè)備觴二0：另外，考慮動(dòng)能項(xiàng)和勢能項(xiàng)與焰變之間的數(shù)量級(jí)差別，動(dòng)能項(xiàng)和勢能項(xiàng)可以忽略， 即|aw2gAzuO：因此 穩(wěn)流系統(tǒng)熱力學(xué)第一定律可化簡為：H=Q 流體流經(jīng)泵、壓縮機(jī)、透平等設(shè)備在數(shù)量級(jí)的角度上，動(dòng)能項(xiàng)和勢能項(xiàng)不能與焰變相比較，可以忽略，即-A/2 0,2gAz a 0 ：即：AH =Q + Ws若這些設(shè)備可視為與環(huán)境絕熱，或傳熱疑與所做功的數(shù)值相比可忽略不計(jì)，那么進(jìn) 一步可化簡為：A/7=VVv2. 完成相平衡體系求解過程框圖。假設(shè)體系為部分理想系，已知總壓及液相各組成，求

10、該 體系溫度及汽相組成（g為某一有限小數(shù)）。解：汽相中組分i分逸度系數(shù)礦=，飽和蒸汽中純組分i的逸度系數(shù)£ =1組分i在汽相分逸度系數(shù)獷=1輸岀T, y.（3）偏摩爾混合變量法（4）由定義式（5）有吉布斯一杜亥姆方程。2、寫出開系穩(wěn)流過程的熱力學(xué)第一左律表達(dá)式，并舉一應(yīng)用實(shí)例。Ah + |Au2+gAZ = q-Ws （以 lKg 為基準(zhǔn)）對(duì)于換熱過程，Au2=0, gAZ二0, Ah + Au2 + gAZ = q- Ws Ws =0 All = q« 2 2換熱量可由過程的焰變化求岀。（舉例可任意）證明題：某二元溶液的偏摩爾熔可由如下方程表示：771 一比=Bx + A

11、712-H2 = Bxf + A式中：H：、H：分別為純組分1和2的焰，A、B是溫度和壓力的函數(shù)；問：從熱力學(xué)角度考慮該對(duì)方程是否合理dH dH解：等 T,等 P YxMO X|ClH|+x,dH)=O x,+ x.- = O -dX - dXjx,2Bx2 = x22BXj/.左式二右式(1 HidHiXi=dx2 " dx解：即從熱力學(xué)角度考慮該對(duì)方程合理。1、試證明單組分系統(tǒng)T-S圖上等壓線的斜率大于零。dH 2、出真實(shí)溶液的超額焰礦與混合過程焰變化的關(guān)系并說明原因。 解：HE =H-Hid AHE =AH-AHid對(duì)于理想溶液：W =0HE =H-H" =AHe. HE =AH3、試按熱力學(xué)觀點(diǎn)分析如下活度系數(shù)方程的正確性（A、B僅是P的函數(shù)）:In/, = Ax； + 2(A - B