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)M* 之間的差額。2、(5分)偏心因子： 表示分子與簡(jiǎn)單的球形流體（氬，氪、氙）分子在形狀和極性方面的偏心度。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nj均不變情況下，向無(wú)限多的溶液中加入1mol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)的定義是 ME = M -Mid，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。ME 與ME意義相同。其中GE是

2、一種重要的超額性質(zhì)，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)）：iid= Xi fi （LR） 和iid= Xi ki（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(guò)程的焓變化，內(nèi)能變化和體積變化為零，熵變大于零，自由焓變化小于零。8、(5分)活度：化工熱力學(xué)簡(jiǎn)答題1、(8分)簡(jiǎn)述偏離函數(shù)的定義和作用。偏離函數(shù)定義， 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)M* 之間的差額。如果求得同一T，P下MR ，則可由理想氣體的M* 計(jì)算真實(shí)氣體的M 或M。2、(8分)甲烷、乙烷具有較高的燃燒值，己烷的臨界壓力較低，易于液化，但液化石

3、油氣的主要成分既不是甲烷、乙烷也不是己烷，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)。物質(zhì)臨界溫度臨界壓力正常沸點(diǎn)燃燒值Tc，Pc，atmTB，kJ/g甲烷-82.6245.36-161.4555.6乙烷32.1848.08-88.6552.0丙烷96.5941.98-42.1550.5正丁烷151.937.43-0.549.6正戊烷196.4633.3236.0549.1正己烷234.429.8068.7548.4（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(shuō)，即使壓力再高，也不能使它們液化。（2）盡管己烷的臨界壓

4、力較低，但它的正常沸點(diǎn)遠(yuǎn)高于常溫，即在常溫它不易氣化，不利于燃燒。3、(6分)工程上常見(jiàn)的汽液平衡問(wèn)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(lái)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。該方程確立了混合物中所有組分的逸度（或活度系數(shù)）之間的相互關(guān)系。常用的方法是面積檢驗(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)卡諾定理的主要內(nèi)容是是么？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(wú)關(guān)

5、。 max1T2/T16、(6分)如何利用熱力學(xué)第一定律測(cè)量濕蒸汽的干度？采用節(jié)流原理，當(dāng)濕蒸汽充分節(jié)流后變?yōu)檫^(guò)熱蒸汽，測(cè)定過(guò)熱蒸汽的溫度、壓力得知過(guò)熱蒸汽的焓值，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)變化是在一定的環(huán)境條件下按完全可逆的過(guò)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=Wac-Wid在熱功轉(zhuǎn)化的實(shí)際熱機(jī)循環(huán)中，將5Mpa、40水在鍋爐中定壓加熱到400的過(guò)熱蒸汽。（1） 計(jì)算其過(guò)程的焓變。工程中常采用水的熱力學(xué)圖或表來(lái)查詢過(guò)程始態(tài)和終態(tài)的焓值進(jìn)行計(jì)算?，F(xiàn)技術(shù)員小

6、張使用不同來(lái)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)的焓值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(lái)求解熱力學(xué)過(guò)程的焓變、熵變時(shí)要注意什么問(wèn)題。（2） 請(qǐng)自行給出已知條件，計(jì)算工質(zhì)在鍋爐所吸收的熱量Q。（答題時(shí)只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）的焓值H是相對(duì)于某一基準(zhǔn)態(tài)的焓值。1分如基準(zhǔn)態(tài)規(guī)定不同，同一狀態(tài)點(diǎn)（T、P）其焓值也是不同的。小張遇到問(wèn)題，因不同來(lái)源水蒸汽圖或表的焓值基準(zhǔn)態(tài)規(guī)定不同造成的。4分要注意問(wèn)題：所查詢過(guò)程始態(tài)和終態(tài)的焓值的基準(zhǔn)態(tài)應(yīng)相同。2分（2）對(duì)鍋爐進(jìn)行能量衡算Q + W = H + （1/2）C 2 + (

7、gh ) 1分W 0 (gh) 0 （1/2）C 2 0 1分 Q H 1分方法一：H = H2- H1 KJ/Kg 查水蒸汽圖或表的始、末態(tài)的焓值。1分方法二：設(shè)計(jì)過(guò)程計(jì)算焓變（1分）5Mpa、40水5Mpa飽和水5Mpa飽和水蒸汽5Mpa 、400的過(guò)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 的模型是否有合理？請(qǐng)分析說(shuō)明。如果該模型合理，則應(yīng)滿足G-D方程 1分 1分 而 1分 1分 該模型合理2、請(qǐng)舉兩個(gè)例子簡(jiǎn)單說(shuō)明熱力學(xué)第二定律在實(shí)際中的應(yīng)用。（1）夏天從低溫?zé)嵩矗ǚ块g）將熱量移到高溫?zé)嵩矗ōh(huán)境）以實(shí)現(xiàn)制冷的效果，（1分）該過(guò)程是不能自

8、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)嵩匆频礁邷責(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(guò)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寫出穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)熱力學(xué)第一定律的一般形式；當(dāng)流體流經(jīng)泵和流經(jīng)換熱器時(shí)系統(tǒng)熱力學(xué)第一定律的簡(jiǎn)化形式。答：穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)的熱力學(xué)第一定律表達(dá)式為：(1) 流體流經(jīng)換熱器傳質(zhì)設(shè)備Ws=0；另外，考慮動(dòng)能項(xiàng)和勢(shì)能項(xiàng)與焓變之間的數(shù)量級(jí)差別，動(dòng)能項(xiàng)和勢(shì)能項(xiàng)可以忽略，即，；因此，穩(wěn)流系統(tǒng)熱力學(xué)第一定律可化簡(jiǎn)為：流體流經(jīng)泵、壓縮機(jī)、透平等設(shè)

9、備在數(shù)量級(jí)的角度上，動(dòng)能項(xiàng)和勢(shì)能項(xiàng)不能與焓變相比較，可以忽略，即，；即：若這些設(shè)備可視為與環(huán)境絕熱，或傳熱量與所做功的數(shù)值相比可忽略不計(jì)，那么進(jìn)一步可化簡(jiǎn)為：2完成相平衡體系求解過(guò)程框圖。假設(shè)體系為部分理想系，已知總壓及液相各組成，求該體系溫度及汽相組成(為某一有限小數(shù))。解：汽相中組分i分逸度系數(shù) ，飽和蒸汽中純組分i的逸度系數(shù) 組分i在汽相分逸度系數(shù) 1 ， 1 已知P，xi假設(shè)： T 計(jì)算： Pis 計(jì)算： yi 公式： No，重新調(diào)整 T 輸出T，yi 1、 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)算方法，步驟或所需的公式。2、 （1）圖解法，如圖示 。 （2）公式法（3）偏摩爾混合變量法 （4）由定義式 （5）有吉布斯杜亥姆方程。2、寫出開(kāi)系穩(wěn)流過(guò)程的熱力學(xué)第一定律表達(dá)式，并舉一應(yīng)用實(shí)例。 （以1Kg為基準(zhǔn)）對(duì)于換熱過(guò)程，=0，=0，=0 。換熱量可由過(guò)程的焓變化求出。（舉例可任意）證明題：某二元溶液的偏摩爾焓可由如下方程表示： 式中：H1、H2分別為純組分1和2的焓，A、B是溫度和壓力的函數(shù)； 問(wèn)：從熱力學(xué)角度考慮該對(duì)方程是否合理？解： 等T，等P 即從熱力學(xué)角度考慮該對(duì)方程