化工熱力學(xué)考試復(fù)習(xí)題

wordword學(xué)習(xí)參考學(xué)習(xí)參考化工熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)一一、是否題（原因）1、純物質(zhì)由蒸汽變成液體，必須經(jīng)過冷凝的相變化過程。2、當(dāng)壓力大于臨界壓力時(shí)，純物質(zhì)就以液態(tài)存在。3理想氣體的摩爾體積，所以，理想氣體的壓縮因子，實(shí)際氣體的壓縮因子Z＜1。4、純物質(zhì)的三相點(diǎn)隨著所處的壓力或溫度不同而改變。5、在同一溫度下，純物質(zhì)的飽和液體與飽和蒸汽的吉氏函數(shù)相等。6、純物質(zhì)的平衡氣化過程，摩爾體積、焓、熱力學(xué)能、吉氏函數(shù)的變化值均大于零，7、氣體混合物的virial系數(shù)，如B、C…，是溫度的函數(shù)。8*、virial方程和RK方程既可以應(yīng)用于汽相，又可以用于液相。9*、在virial方程中，virial系數(shù)反映了分子間的相互作用。10*、Pitzer普遍化方法即為普遍化的壓縮因子方法。二、填空題1、T溫度下的過熱純蒸氣的壓力p 。2表達(dá)純物質(zhì)的汽液平衡的準(zhǔn)則（吉氏函數(shù)方程。它們（不能）推廣到其它類型的相相平衡。3、Lydersen、Pitzer的三參數(shù)對(duì)應(yīng)態(tài)原理的三個(gè)參數(shù)分別為 、 。、對(duì)于純物質(zhì)，一定溫度下的泡點(diǎn)壓力與露點(diǎn)壓力 的（相同／不同；wordword學(xué)習(xí)參考學(xué)習(xí)參考一定溫度下的泡點(diǎn)與露點(diǎn)，在p-T圖上 的（重疊／分開，而在圖上是 的（重疊／分開；泡點(diǎn)的軌跡稱為 ，露點(diǎn)的軌跡稱為 ，飽和汽、液相線與三相線所包圍的區(qū)域稱為 ；純物質(zhì)汽液平衡時(shí)，壓力稱，溫度稱。5、正丁烷的偏心因子，臨界壓力p=3.797MPaT=0.7c r汽壓為 。6*、狀態(tài)方程通常分為三類，分別， ， 。7*、在狀態(tài)方程的分類中，RK方程屬于 ，virial方程屬于 。8*、RK方程是在vdW方程的基礎(chǔ)上建立起來的方程的形式是－，RK方程的形式 。三、計(jì)算題1、將1mol0.125m3，溫度為323.16K產(chǎn)生的壓力有多大？分別用（1）（）RK方程計(jì)算。已知甲烷的臨界參數(shù)為T=190.6K，p=4.60MPa。RK方程中=0.42742T2.5/p，c c c cb=0.08664RT/p。c c解：2、質(zhì)量為500g30000cm3的鋼彈內(nèi)，鋼彈浸于溫度為65（）（）（Pitzer普遍化方法。已知氨的臨界常數(shù)為T=405.6p=11.28MPa,c cV=72.5c/mo，ω=0.25。RK方程中=0.42742T2.p，=0.08664RT/p。c c c c cVirial方程中(0)=0.08－0.422/T1.；(1)=0.13－0.172/T4.。r r解：34004.053MPa(1)理想氣體方程；(2)RK；(3)Virial(1-38IIVirial系數(shù)用Pitzer的普遍化關(guān)聯(lián)式(1-42、1-43)計(jì)算。解：4、將壓力為2.03MPa．溫度為477K2.83m3的NH壓縮到0.142m3，若3448.6KVander方程；(2)Redlich-Kwong；(3)Peng-Robinson(4)解：5473.15、1.013MPaVZ醇的Virial系數(shù)實(shí)驗(yàn)值B 388cm3mol1、C 26000cm6mol2。(1)理想氣體狀態(tài)方程；(2)Z1BP；(3)Z1B CRT V V2解：650℃、60.97MPa0.4010.5994求出的Zexp.。(1)理想氣體方程；(2)Amagat(3)虛擬臨界常數(shù)法(Kay規(guī)則)；(4)截至第II項(xiàng)的Virial方程。解：wordword學(xué)習(xí)參考學(xué)習(xí)參考7293K293K為8.57。解：8150℃時(shí)乙硫醇的液體摩爾體積。已知實(shí)驗(yàn)值為3mol1。乙硫醇的物性為PC

5.49MPa、TC

499K、 0.190，VC

3mol120℃時(shí)乙硫醇的飽和液體密度為0.839gcm3。解：9、已知正常流體的飽和燕氣壓可以用經(jīng)驗(yàn)方程：lgPSA B表示，其中p的單T位為MPa，T的單位是K，試推導(dǎo)出該流體偏心因子表達(dá)式?；崃W(xué)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)二一、是否題（原因）1、熱力學(xué)基本關(guān)系式只適用于可逆過程。(T,igT,（M是摩爾容量性質(zhì)。3、純物質(zhì)逸度的完整定義是，在等溫條件下，dG=RTdlnf。4、當(dāng)p→0時(shí)，f/p→∞。、吉氏函數(shù)與逸度系數(shù)的關(guān)系是T,igT,=1)=Rln。(6、對(duì)于一均相系統(tǒng)，TS)(

TS

等于Ｒ。(二、填空題(

Tp TV1、一氣體符合的狀態(tài)方程從V1

等溫可逆膨脹到V，則系統(tǒng)的為2 。2、理想氣體狀態(tài)的逸度系數(shù)等。3、以吉布斯函數(shù)表示的汽液平衡準(zhǔn)則。4、以逸度表示的純物質(zhì)的汽液平衡準(zhǔn)則。5、以逸度系數(shù)表示的純物質(zhì)的汽液平衡準(zhǔn)則。三、計(jì)算題13MPa1000cm3半的蒸汽冷凝（可忽視液體水的體積）？已知水的性質(zhì)表。解：2、(1)PR逸度；(2)PR312K、7MPa(3)312K7MPa1～7MPa內(nèi)液體丙烷的比容為2.06c3g1，且為常數(shù)。解：3、試用普遍化方法計(jì)算丙烷氣體從378K、0.507MPa的初態(tài)變化到463K、2.535MPa的終態(tài)時(shí)過程的H和S值。已知丙烷在理想氣體狀態(tài)下的摩爾恒熱容為：C 22.990.1775T，式中T用K表示，C用Jmol1K1表示。P P解：4Virial(1-39)推導(dǎo)出描述某氣體的HRSR與lnf的表達(dá)式。RT R P解：51kmol-1,32.53MPa，12712.67MPa、227℃時(shí)的H、S和V。-1,3PC

4.326MPa、TC

425.0K、VC

0.221m3kmol1, ，理想氣體的等壓熱容CP解：

22.738222.796103T73.879106T2

(kJkmol1K1)化工熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)三一、是否題（原因）1、偏摩爾體積的定義可表示為Vi

(nVni

)Tn}i

(V) 。xT,p,{x}ii2、對(duì)于理想溶液，所有的混合過程性質(zhì)變化均為零。3、對(duì)于理想溶液所有的超額性質(zhì)均為零。答：4、系統(tǒng)混合過程的性質(zhì)變化與該系統(tǒng)相應(yīng)的超額性質(zhì)是相同的。5、理想氣體有f而理想溶液有 。i i6、溫度和壓力相同的兩種理想氣體混合后，則溫度和壓力不變，總體積為原來7或活度系數(shù)）模型是溫度和組成的函數(shù)，故理論上與壓力無關(guān)。i8、純流體的汽液平衡準(zhǔn)則為fv fl。9、混合物系統(tǒng)達(dá)到汽液平衡時(shí)，總是有fv

fl，fv fl，fv fl。i i10Lewis-RandallHenry4-10Lewis-RandallHenry11Lewis-Randall12Henry二、填空題1、已知某二元系統(tǒng)的GERT

xxAA 1212 21

則對(duì)稱歸一化的活度系數(shù)ln是1xA112 。

xA2 212、由混合物的逸度的表達(dá)式G

Gig RTlnf知，Gig的狀態(tài)為系統(tǒng)溫度i i i ii的理想氣體狀態(tài)。3ln

（α，β是x2 x2 2

1 2 2。4*、偏摩爾性質(zhì)的定義式為

，其含義為 。5、若溶液性質(zhì)(M)為lnf

)為 ，二者間的關(guān)系式ixi

)為 。i6、若溶液性質(zhì)()為

)為 ，二者間的關(guān)系式ixi

)為 。i7、若溶液性質(zhì)()為R，則其偏摩爾性質(zhì)(

)為 ，二者間的關(guān)系式ixi

)為 。i8、超額性質(zhì)的定義。、當(dāng)CC時(shí)，ig= 。v p10、當(dāng)S時(shí)，△i= 。11、當(dāng)G時(shí)，△ig= 。12、在溫度、壓力一定時(shí)，二元混合物的偏摩爾性質(zhì)可以用摩爾性質(zhì)來表達(dá)，分別是M

= ；1

= 。2三、計(jì)算題1、298.15K，若干NaCl（B）1kg（A）為V=1001.38+16.62n+1.77n3/2+0.11n(cm3n=0.5mol時(shí)，水和NaClt的偏摩爾體積VA解：

B B B B。B2、常壓下的三元?dú)怏w混合物的fff。1 2 3解：

ln 0yy1 2

0yy1 3

0.15yy2 3

，求等摩爾混合物的30.25，0.30.456.585MPa348K0.72，0.650.91解：4、采用合適的方法和合理的假設(shè)計(jì)算下列甲醇(1)－水(2)系統(tǒng)的組分逸度（a）=10325P=81.4y=0.582（=10325P=81.4x=0.21 1的液相。已知Antoine方程ls=A－B/(C)，甲醇的常數(shù)為8B=3477.90，C=－40.53；水的常數(shù)為A=9.3876，B=3826.36，C=－45.47WilsonΛ

=1.11598。12 21解：5p=16.39kPa，T=308.15K(1)－水(2）y=0.7559）x=0.3603的液體1 1混合物。已知Antoine方程ls=A－B/(C)，甲醇的常數(shù)為8B=3477.90，C=－40.53；水的常數(shù)為A=9.3876，B=3826.36，C=－45.47WilsonΛ

=1.11598。12 21解：6、已知環(huán)己烷(1)(2)系統(tǒng)在40℃時(shí)的超額吉氏函數(shù)是ER=0.45xx和12ps=24.ps=24.3kP，求γ，γ，，。1 2 1解：

2 fl fl1 27、在T、P為常數(shù)時(shí)，曾有人推薦用下面一對(duì)方程來表示二元系偏摩爾體積數(shù)據(jù)：V V a(ba)x1 1

bx21V V a(ba)x2 2

bx22b理？解：8293.2K，0.1013MPa(1)-水(2式表示：將乙醇和水的偏摩積 表示為濃度x的函數(shù)，純乙醇，純水的摩爾2體積和無限稀釋下兩者的體積。解：9、某二元溶液的過量Gibbs函數(shù)模型為/RT=Axx,其中A僅為溫度的函數(shù)，12試求(1)基于Lewis－Randall規(guī)則的活度系數(shù)模型；(2)溶液的組分逸度模型；(3)lnfL解：化工熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)四一、是否題（原因）1*、一個(gè)由N個(gè)組分組成的汽液兩相系統(tǒng)，在一定的溫度、壓力下達(dá)到平衡，則該兩相平衡系統(tǒng)的基本的強(qiáng)度性質(zhì)變量為N個(gè)。2、在一定壓力下，組成相同的混合物的露點(diǎn)溫度和泡點(diǎn)溫度不可能相同。3、能滿足熱力學(xué)一致性的汽液平衡數(shù)據(jù)就是高質(zhì)量的數(shù)據(jù)。4*、Gibbs-Duhem方程是混合物中各組分的偏摩爾性質(zhì)的約束關(guān)系，不僅能檢5*、混合物的相變過程與純物質(zhì)的情形有所不同，如在等壓條件下，混合物的相變過程一般是變溫過程，而純物質(zhì)是等溫過程。6、在二組分汽液兩相平衡系統(tǒng)中，若真實(shí)系統(tǒng)偏離理想系統(tǒng)的程序較大，以致于在泡點(diǎn)線上產(chǎn)生極值點(diǎn)，稱為沸騰點(diǎn)。二、填空題1、二元?dú)怏w混合物的摩爾分?jǐn)?shù)y

=0.3，在一定的溫度和壓力下，組分1的逸度12 。2、關(guān)系式fv fl適用的條件。i3、關(guān)系式pyi

ips x適用的條件。iii4、關(guān)系式py

v psx

適用的條件。ii iii5、汽液平衡數(shù)據(jù)的一致性檢驗(yàn)的方法一般有兩種，即 和 ?；崃W(xué)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)五一、填空題1、在敞開系統(tǒng)中，根據(jù)能量守恒原理，進(jìn)入系統(tǒng)的能量 =離開系統(tǒng)的能量+ 。2、系統(tǒng)與環(huán)境交換的總功包括軸功流動(dòng)功。3、軸功是指 ；流動(dòng)功是指 。、 熵 增 原 理 的 內(nèi) 容 是 。、 穩(wěn) 定 流 動(dòng) 狀 態(tài) 指 的 是 。二、計(jì)算題1、某廠有一輸送92℃熱水的管道，由于保溫不良，致使用時(shí)水溫下降至試求水溫降低過程的熱損失與損耗功。設(shè)環(huán)境溫度為25℃，已知水的定壓熱容為4.1868kJ/k。解：2、某廠有一輸送90℃熱水的管道，由于保溫不良，致使用時(shí)水溫下降至試求水溫降低過程的熱損失與損耗功。設(shè)環(huán)境溫度