化工熱力學(xué)思考題答案

化工熱力學(xué)思考題答案第一章復(fù)習(xí)1.熱力學(xué)四定律是什么？他們?cè)趺凑f(shuō)？它有什么作用？熱力學(xué)第一定律：能量守恒和轉(zhuǎn)化定律（揭示總能量保持不變）熱力學(xué)第二定律：熵增加原理（揭示過(guò)程的方向、條件和限制）熱力學(xué)第三定律：絕對(duì)熵定律（揭示熵有絕對(duì)值）熱力學(xué)第零定律：熱平衡定律（測(cè)定溫度和建立經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)的基礎(chǔ)）2.什么是狀態(tài)函數(shù)？它的特點(diǎn)是什么？哪些常見(jiàn)的熱力學(xué)參數(shù)是狀態(tài)函數(shù)？狀態(tài)函數(shù)也是單調(diào)函數(shù)，用來(lái)描述狀態(tài)的熱力學(xué)性質(zhì)，特征：經(jīng)過(guò)一個(gè)變化后，其變化量等于終態(tài)與始態(tài)的差，即與路徑無(wú)關(guān)，只與始末狀態(tài)有關(guān)。3、熱與功是否是狀態(tài)函數(shù)？它們的正負(fù)取值的規(guī)定是什么？功和熱是過(guò)程函數(shù)。系統(tǒng)獲得的功（環(huán)境對(duì)系統(tǒng)所做的功）為正，而損失的功（系統(tǒng)對(duì)環(huán)境所做的功）為負(fù)。系統(tǒng)吸熱（環(huán)境對(duì)系統(tǒng)加熱）為正，系統(tǒng)放熱（系統(tǒng)對(duì)環(huán)境加熱）為負(fù)。4.熱力學(xué)研究中的常見(jiàn)過(guò)程是什么？他們的特點(diǎn)是什么？可逆/不可逆過(guò)程，等溫過(guò)程，等壓過(guò)程，等熵過(guò)程，等容過(guò)程，絕熱過(guò)程（絕熱壓縮/絕熱膨脹過(guò)程），節(jié)流過(guò)程（等焓過(guò)程）。5.化學(xué)熱力學(xué)的兩種主要研究方法是什么？他們從什么角度研究這個(gè)問(wèn)題？只要有宏觀和微觀的研究方法。第二章審查1、什么是超臨界流體？它有何特點(diǎn)？超臨界流體：溫度和壓力高于臨界溫度和壓力的流體。特點(diǎn)：流體密度、溶解度和傳熱系數(shù)，氣體粘度低，擴(kuò)散系數(shù)高。2、氣體液化的必要條件是什么？制冷劑和液化氣成分應(yīng)如何選擇？氣化液體的必要條件：溫度必須降至臨界溫度以下。液化氣成分的選擇：加壓后，液化氣變成液體，儲(chǔ)存在高壓鋼瓶中。打開(kāi)減壓閥后，它將蒸發(fā)。制冷劑的選擇取決于物質(zhì)的PVT關(guān)系。3.理想氣體和真實(shí)氣體的區(qū)別是什么？在什么理想條件下可以使用氣體方程？區(qū)別：理想氣體分子間無(wú)作用力，分子本身不占有體積，低壓下的真實(shí)氣體可視為理想氣體。4、寫出維里二項(xiàng)式方程，并說(shuō)明其系數(shù)的物理意義。在什么條件或范圍下可應(yīng)用維里方程？b的物理意義：表示兩個(gè)分子間的相互作用引起的真是氣體與理想氣體的偏差，使用于非極性和弱極性的氣體.z=1+br/rt.5.常見(jiàn)的立方狀態(tài)方程是什么？它基于什么方程，如何修正？它們的適用范圍是什么？常見(jiàn)的多常數(shù)狀態(tài)方程是什么？立方狀態(tài)方程，VDW，rk，SRK，pr。常見(jiàn)的多常數(shù)狀態(tài)方程：vrial，BWR-mh。注：PK、SRK、BER、MH。6、什么是對(duì)比態(tài)原理？壓縮因子表示什么？對(duì)比狀態(tài)原理：對(duì)于具有相同偏心系數(shù)的所有流體，在相同對(duì)比溫度和壓力下，壓縮系數(shù)必須相等。壓縮系數(shù)：真實(shí)氣體與理想氣體的體積比。7、偏心因子的定義？其物理意義是什么？有何作用？偏心系數(shù)的定義：當(dāng)相對(duì)溫度為0.7時(shí)，物質(zhì)相對(duì)飽和蒸汽壓的對(duì)數(shù)與惰性氣體相對(duì)飽和蒸汽壓的對(duì)數(shù)之間的差值物理意義：一邊流體與球體非極性簡(jiǎn)單流體在形狀與極性方面的偏心度。8、三參數(shù)的普遍化關(guān)系式有哪兩種？它們的適用條件分別是什么？一般壓力法：當(dāng)比較溫度和壓力的點(diǎn)下降到線以下時(shí)，使用一般壓力法，比較體積小于2。Puwei法：當(dāng)比較溫度和壓力的點(diǎn)落在管線上方時(shí)，使用Puwei法，且比較體積小于2第七章復(fù)習(xí)題1.節(jié)流膨脹和等熵膨脹的區(qū)別是什么？節(jié)流膨脹是等焓膨脹，等熵膨脹是可逆絕熱膨脹/壓縮2.繪制朗肯循環(huán)的原理圖和T-S圖，對(duì)過(guò)程中的每臺(tái)設(shè)備和整套裝置進(jìn)行熱分析，寫出能量方程，簡(jiǎn)化各相應(yīng)系統(tǒng)的方程。應(yīng)分析第283-284頁(yè)上的兩個(gè)數(shù)字3、循環(huán)的特點(diǎn)是什么？寫出熱效率與制冷系數(shù)的定義式。熱效率第284頁(yè)，制冷系數(shù)第294頁(yè)5、提高蒸氣動(dòng)力循環(huán)熱效率有哪些方法？在朗肯循環(huán)基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)的循環(huán)有哪些循環(huán)？它們分別通過(guò)采取什么措施來(lái)提高熱效率或擴(kuò)大應(yīng)用范圍的？提高蒸汽動(dòng)力循環(huán)熱效率的方法：改變熱蒸汽的溫度和壓力，降低排氣壓力，提高鍋爐進(jìn)水溫度。在朗肯循環(huán)基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)的循環(huán)有再熱循環(huán)，回?zé)嵫h(huán)，熱電循環(huán)?；?zé)嵫h(huán)通過(guò)提高鍋爐進(jìn)水溫度來(lái)提高熱效率；再熱循環(huán)：提高再循環(huán)蒸汽溫度來(lái)提高熱效率；熱電循環(huán)：降低乏氣提高熱利用率。6.繪制單級(jí)蒸汽制冷循環(huán)的原理圖和T-S圖，以過(guò)程中的各設(shè)備和整套裝置為系統(tǒng)進(jìn)行熱分析，寫出能量方程，并簡(jiǎn)化各相應(yīng)系統(tǒng)的方程。P2957、為達(dá)到獲得較低的制冷溫度，而能耗不增加的目的可采用什么制冷循環(huán)？吸收式制冷有何特點(diǎn)？熱泵與制冷有什么區(qū)別？可采用多級(jí)壓縮制冷和復(fù)疊制冷；吸收式制冷消耗少量的機(jī)械功，主要是熱能，從而