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化工热力学 08复习

化工热力学  08复习
化工热力学  08复习

化工热力学考试复习题

化工热力学标准化作业一 一、是否题(正确划√号,错误划×号,并写清正确与错误的原因) 1、纯物质由蒸汽变成液体,必须经过冷凝的相变化过程。 2、当压力大于临界压力时,纯物质就以液态存在。 3、由于分子间相互作用力的存在,实际气体的摩尔体积一定小于同温同压下的理想气体的摩尔体积,所以,理想气体的压缩因子Z=1,实际气体的压缩因子Z<1。 4、纯物质的三相点随着所处的压力或温度不同而改变。 5、在同一温度下,纯物质的饱和液体与饱和蒸汽的吉氏函数相等。 6、纯物质的平衡气化过程,摩尔体积、焓、热力学能、吉氏函数的变化值均大于零, 7、气体混合物的virial系数,如B、C…,是温度的函数。 8*、virial方程和RK方程既可以应用于汽相,又可以用于液相。 9*、在virial方程中,virial系数反映了分子间的相互作用。 10*、Pitzer普遍化方法即为普遍化的压缩因子方法。 二、填空题 1、T温度下的过热纯蒸气的压力p _____p s(T)。 2、表达纯物质的汽液平衡的准则有_____(吉氏函数)、__________(Claperyon方程)。它们(能/不能)推广到其它类型的相相平衡。 3、Lydersen、Pitzer的三参数对应态原理的三个参数分别为___________、__________。

4、对于纯物质,一定温度下的泡点压力与露点压力是______的(相同/不同);一定温度下的泡点与露点,在p-T图上是______的(重叠/分开),而在p-V图上是______的(重叠/分开);泡点的轨迹称为___________,露点的轨迹称为___________,饱和汽、液相线与三相线所包围的区域称为___________;纯物质汽液平衡时,压力称为______,温度称为______。 5、正丁烷的偏心因子ω=,临界压力p c=时,则在T r=时的蒸汽压为___________MPa。 6*、状态方程通常分为三类,分别是__________,__________,__________。7*、在状态方程的分类中,RK方程属于__________,virial方程属于__________。 8*、RK方程是在vdW方程的基础上建立起来的,vdW方程的形式是p=RT/(V -b)-a/V2,RK方程的形式为____________________。 三、计算题 1、将1mol甲烷压缩贮于容积为,温度为的钢瓶内,问此甲烷产生的压力有多大分别用(1)理想气体状态方程;(2)RK方程计算。已知甲烷的临界参数为T c=,p c=。RK方程中a=,b= RT c/p c。 解: 2、质量为500g的氨贮于体积为30000cm3的钢弹内,钢弹浸于温度为65℃的恒瘟水浴中,试分别用下述方法计算氨的压力。(1)理想气体状态方程;(2)RK方程;(3)Pitzer普遍化方法。已知氨的临界常数为T c=,p c=,V c=mol,ω=。RK方程中a=,b= RT c/p c。Virial方程中B(0)=-;B(1)=-。 解: 3、试分别用下列三种方法求出400℃、下甲烷气体的摩尔体积。(1) 用理想

化工热力学习题集(附答案)复习 (1)

模拟题一 一.单项选择题(每题1分,共20分) 本大题解答(用A或B或C或D)请填入下表: 1.T温度下的纯物质,当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时,则气体 的状态为(c ) A.饱和蒸汽 B.超临界流体 C.过热蒸汽 2.T温度下的过冷纯液体的压力P(a ) A.>()T P s B.<()T P s C.=()T P s 3.T温度下的过热纯蒸汽的压力P( b ) A.>()T P s B.<()T P s C.=()T P s 4.纯物质的第二virial系数B() A 仅是T的函数 B 是T和P的 函数 C 是T和V的 函数 D 是任何两强度性质 的函数 5.能表达流体在临界点的P-V等温线的正确趋势的virial方程,必须 至少用到() A.第三virial系 数B.第二virial 系数 C.无穷 项 D.只需要理想气 体方程 6.液化石油气的主要成分是() A.丙烷、丁烷和少量 的戊烷B.甲烷、乙烷 C.正己 烷 7.立方型状态方程计算V时如果出现三个根,则最大的根表示() A.饱和液摩尔体积 B.饱和汽摩尔体积 C.无物理意义

8. 偏心因子的定义式( ) A. 0.7lg()1 s r Tr P ω==-- B. 0.8lg()1 s r Tr P ω==-- C. 1.0lg()s r Tr P ω==- 9. 设Z 为x ,y 的连续函数,,根据欧拉连锁式,有( ) A. 1x y z Z Z x x y y ?????????=- ? ? ?????????? B. 1y x Z Z x y x y Z ?????????=- ? ? ?????????? C. 1y x Z Z x y x y Z ?????????= ? ? ?????????? D. 1y Z x Z y y x x Z ?????????=- ? ? ?????????? 10. 关于偏离函数M R ,理想性质M *,下列公式正确的是( ) A. *R M M M =+ B. *2R M M M =- C. *R M M M =- D. *R M M M =+ 11. 下面的说法中不正确的是 ( ) (A )纯物质无偏摩尔量 。 (B )任何偏摩尔性质都是T ,P 的函数。 (C )偏摩尔性质是强度性质。(D )强度性质无偏摩尔量 。 12. 关于逸度的下列说法中不正确的是 ( ) (A )逸度可称为“校正压力” 。 (B )逸度可称为“有效压力” 。 (C )逸度表达了真实气体对理想气体的偏差 。 (D )逸度可代替压力,使真实气体的状态方程变为fv=nRT 。 (E )逸度就是物质从系统中逃逸趋势的量度。 13. 二元溶液,T, P 一定时,Gibbs —Duhem 方程的正确形式是 ( ). a. X 1dlnγ1/dX 1+ X 2dlnγ2/dX 2 = 0 b. X 1dlnγ1/dX 2+ X 2 dlnγ2/dX 1 = 0 c. X 1dlnγ1/dX 1+ X 2dlnγ2/dX 1 = 0 d. X 1dlnγ1/dX 1– X 2 dlnγ2/dX 1 = 0 14. 关于化学势的下列说法中不正确的是( ) A. 系统的偏摩尔量就是化学势 B. 化学势是系统的强度性质

化工热力学复习题(附答案)

化工热力学复习题 一、选择题 1. T 温度下的纯物质,当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时,则气体的状态为( C ) A. 饱和蒸汽 超临界流体 过热蒸汽 2. 纯物质的第二virial 系数B ( A ) A 仅是T 的函数 B 是T 和P 的函数 C 是T 和V 的函数 D 是任何两强度性质的函数 3. 设Z 为x ,y 的连续函数,,根据欧拉连锁式,有( B ) A. 1x y z Z Z x x y y ?????????=- ? ? ?????????? B. 1y x Z Z x y x y Z ?????????=- ? ? ?????????? C. 1y x Z Z x y x y Z ?????????= ? ? ?????????? D. 1y Z x Z y y x x Z ?????????=- ? ? ?????????? 4. 关于偏离函数M R ,理想性质M *,下列公式正确的是( C ) " A. *R M M M =+ B. *2R M M M =- C. *R M M M =- D. *R M M M =+ 5. 下面的说法中不正确的是 ( B ) (A )纯物质无偏摩尔量 。 (B )任何偏摩尔性质都是T ,P 的函数。 (C )偏摩尔性质是强度性质。 (D )强度性质无偏摩尔量 。 6. 关于逸度的下列说法中不正确的是 ( D ) (A )逸度可称为“校正压力” 。 (B )逸度可称为“有效压力” 。 (C )逸度表达了真实气体对理想气体的偏差 。 (D )逸度可代替压力,使真实气体的状态方程变为fv=nRT 。 (E )逸度就是物质从系统中逃逸趋势的量度。 7. 二元溶液,T, P 一定时,Gibbs —Duhem 方程的正确形式是 ( C ). a. X 1dlnγ1/dX 1+ X 2dlnγ2/dX 2 = 0 b. X 1dlnγ1/dX 2+ X 2 dlnγ2/dX 1 = 0 ` c. X 1dlnγ1/dX 1+ X 2dlnγ2/dX 1 = 0 d. X 1dlnγ1/dX 1– X 2 dlnγ2/dX 1 = 0 8. 关于化学势的下列说法中不正确的是( A ) A. 系统的偏摩尔量就是化学势 B. 化学势是系统的强度性质 C. 系统中的任一物质都有化学势 D. 化学势大小决定物质迁移的方向 9.关于活度和活度系数的下列说法中不正确的是 ( E ) (A )活度是相对逸度,校正浓度,有效浓度;(B) 理想溶液活度等于其浓度。 (C )活度系数表示实际溶液与理想溶液的偏差。(D )任何纯物质的活度均为1。 (E )r i 是G E /RT 的偏摩尔量。 10.等温等压下,在A 和B 组成的均相体系中,若A 的偏摩尔体积随浓度的改变而增加,则B 的偏摩尔体积将(B ) A. 增加 B. 减小 C. 不变 D. 不一定 " 11.下列各式中,化学位的定义式是 ( A ) 12.混合物中组分i 的逸度的完整定义式是( A )。 A. d G ___i =RTdln f ^i , 0lim →p [f ^i /(Y i P)]=1 B. d G ___i =RTdln f ^i , 0lim →p [f ^ i /P]=1 C. dG i =RTdln f ^i , 0lim →p f i =1 ; D. d G ___i =RTdln f ^i , 0lim →p f ^ i =1 j j j j n nS T i i n T P i i n nS nV i i n nS P i i n nU d n nA c n nG b n nH a ,,,,,,,,])([.])([.])([.])([.??≡??≡??≡??≡μμμμ

化工热力学复习题附答案

化工热力学复习题 一、选择题 1.T 温度下的纯物质,当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时,则气体的状态为( C ) A.饱和蒸汽 超临界流体 过热蒸汽 2.纯物质的第二virial 系数B ( A ) A 仅是T 的函数 B 是T 和P 的函数 C 是T 和V 的函数 D 是任何两强度性质的函数 3.设Z 为x ,y 的连续函数,,根据欧拉连锁式,有( B ) A. 1x y z Z Z x x y y ?????????=- ? ? ?????????? B. 1y x Z Z x y x y Z ?????????=- ? ? ?????????? C. 1y x Z Z x y x y Z ?????????= ? ? ?????????? D. 1y Z x Z y y x x Z ?????????=- ? ? ?????????? 4.关于偏离函数M R ,理想性质M *,下列公式正确的是( C ) A. *R M M M =+ B. *2R M M M =- C. *R M M M =- D. *R M M M =+ 5.下面的说法中不正确的是 ( B ) (A )纯物质无偏摩尔量 。 (B )任何偏摩尔性质都是T ,P 的函数。 (C )偏摩尔性质是强度性质。 (D )强度性质无偏摩尔量 。

6.关于逸度的下列说法中不正确的是( D ) (A)逸度可称为“校正压力” 。(B)逸度可称为“有效压力” 。 (C)逸度表达了真实气体对理想气体的偏差。(D)逸度可代替压力,使真实气体的状态方程变为fv=nRT。(E)逸度就是物质从系统中逃逸趋势的量度。 7.二元溶液,T, P一定时,Gibbs—Duhem 方程的正确形式是( C ). a. X1dlnγ1/dX 1+ X2dlnγ2/dX2 = 0 b. X1dlnγ1/dX 2+ X2 dlnγ2/dX1 = 0 c. X1dlnγ1/dX 1+ X2dlnγ2/dX1 = 0 d. X1dlnγ1/dX 1– X2 dlnγ2/dX1 = 0 8.关于化学势的下列说法中不正确的是( A ) A. 系统的偏摩尔量就是化学势??????? B. 化学势是系统的强度性质 C. 系统中的任一物质都有化学势??? D. 化学势大小决定物质迁移的方向 9.关于活度和活度系数的下列说法中不正确的是( E ) (A)活度是相对逸度,校正浓度,有效浓度;(B) 理想溶液活度等于其浓度。 (C)活度系数表示实际溶液与理想溶液的偏差。(D)任何纯物质的活度均为1。(E)r i是G E/RT的偏摩尔量。 10.等温等压下,在A和B组成的均相体系中,若A的偏摩尔体积随浓度的改变而增加,则B 的偏摩尔体积将(B )

化工热力学复习资料讲解

1、化工热力学的研究方法:宏观研究方法 微观研究方法。 2、热力学体系:孤立体系(无物质无能量) 封闭体系(无物质 有能量) 敞开体系(有物质 有能量)。 3、体系 环境:在热力学分析中,将研究中涉及的一部分物质(或空间)从其余物质(或空间)中划分出来。其划分出来部分称为体系,其余部分称为环境。 4、状态函数:描述体系所处状态的宏观物理量成为热力学变量(状态函数)。常用的状态函数有压力、温度、比容、内能、焓、熵、自由焓等。 5、循环:体系经过一系列的状态变化过程后,最后由回到最初状态,则整个的变化称为循环。分为正向循环和逆向循环。 6、临界点:气化线的另一个端点是临界点C ,它表示气液两相能共存的最高压力和温度,即临界压力c p 和临界温度c T 。 7、临界点的数学表达式:临界等温线在临界点上的斜率和曲率都等于零。数学上表示为 0=??? ????=c T T V p (2-1) 022=???? ????=c T T V p (2-2) 8、直线直径定律:当以饱和液体和饱和蒸气密度的算术平均值对温度作图时,得一近似的直线。 9、纯物质的p-V-T 图:P 5 10、理想气体状态方程:RT pV = (2-4) 式中,p 为气体压力;V 为气体摩尔体积;T 为绝对温度;R 为通用气体常数 8.314J/(mol ·K) 11、范德华方程(van der Waals 方程): 2V a b V RT p --= (2-5) 其中c c p T R a 642722=;c p RT b 8=。 12、R-K 方程: ) (5.0b V V T a b V RT p +--= (2-6) 其中c c p T R a /42748.05.22=;c c p RT b /08664.0=。

化工热力学复习总结教学提纲

化工热力学复习总结

第一章、绪论 一、化工热力学的目的和任务 通过一定的理论方法,从容易测量的性质推测难测量的性质、从有限的实验数据获得更系统的物性的信息具有重要的理论和实际意义。 化工热力学就是运用经典热力学的原理,结合反映系统特征的模型,解决工业过程(特别是化工过程)中热力学性质的计算和预测、相平衡和化学平衡计算、能量的有效利用等实际问题。 二、1-2化工热力学与物理化学的关系 化工热力学与物理化学关系密切,物理化学的热力学部分已经介绍了经典热力学的基本原理和理想系统(如理想气体和理想溶液等)的模型,化工热力学将在此基础上,将重点转移到更接近实际的系统。 三、热力学性质计算的一般方法 (1)基于相律分析系统的独立变量和从属变量; (2)由经典热力学原理得到普遍化关系式。特别是将热力学性质与能容易测量的p、V、T及组成性质和理想气体等压热容联系起来; (3)引入表达系统特性的模型,如状态方程或活度系数; (4)数学求解。 第2章流体的P-V-T关系 1.掌握状态方程式和用三参数对应态原理计算PVT性质的方法。 2.了解偏心因子的概念,掌握有关图表及计算方法。 1.状态方程:在题意要求时使用该法。 ①范德华方程:常用于公式证明和推导中。

②R—K 方程: ③维里方程: 2.普遍化法:使用条件:在不清楚用何种状态方程的情况下使用。 三参数法: ①普遍化压缩因子法 ②普遍化第二维里系数法 3、Redlich-Kwong(RK)方程 3、Soave(SRK)方程 4、Peng-Robinson(PR)方程 () 22 a0.45724c r c R T T P α =0.0778c c RT b P = §2-5高次型状态方程 5、virial方程 virial方程分为密度型: 和压力型: 第3章纯物质的热力学性质 1、热力学性质间的关系

化工热力学复习题及答案

第1章 绪言 一、是否题 1. 孤立体系的热力学能和熵都是一定值。(错。G S H U ??=?=?,,0,0但和 0不一定等于A ?,如一体积等于2V 的绝热刚性容器,被一理想的隔板一分为二,左侧状 态是T ,P 的理想气体,右侧是T 温度的真空。当隔板抽去后,由于Q =W =0, 0=U ?,0=T ?,0=H ?,故体系将在T ,2V ,0.5P 状态下达到平衡,()2ln 5.0ln R P P R S =-=?,2ln RT S T H G -=-=???,2ln RT S T U A -=-=???) 2. 封闭体系的体积为一常数。(错) 3. 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。(对) 4. 理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。(错。还与压力或摩尔体积有关。) 5. 封闭体系的1mol 气体进行了某一过程,其体积总是变化着的,但是初态和终态的体积相等, 初态和终态的温度分别为T 1和T 2,则该过程的? =2 1 T T V dT C U ?;同样,对于初、终态压力相 等的过程有? =2 1 T T P dT C H ?。(对。状态函数的变化仅决定于初、终态与途径无关。) 6. 自变量与独立变量是一致的,从属变量与函数是一致的。(错。有时可能不一致) 三、填空题 1. 状态函数的特点是:状态函数的变化与途径无关,仅决定于初、终态 。 2. 单相区的纯物质和定组成混合物的自由度数目分别是 2 和 2 。 3. 1MPa=106Pa=10bar=9.8692atm=7500.62mmHg 。 4. 1kJ=1000J=238.10cal=9869.2atm cm 3=10000bar cm 3=1000Pa m 3。 5. 普适气体常数R =8.314MPa cm 3 mol -1 K -1=83.14bar cm 3 mol -1 K -1=8.314 J mol -1 K -1 =1.980cal mol -1 K -1。 第2章P-V-T关系和状态方程 一、是否题 1. 纯物质由蒸汽变成液体,必须经过冷凝的相变化过程。(错。可以通过超临界流体区。) 2. 当压力大于临界压力时,纯物质就以液态存在。(错。若温度也大于临界温度时,则是超临 界流体。) 3. 纯物质的饱和液体的摩尔体积随着温度升高而增大,饱和蒸汽的摩尔体积随着温度的升高而减小。(对。则纯物质的P -V 相图上的饱和汽体系和饱和液体系曲线可知。) 4. 纯物质的三相点随着所处的压力或温度的不同而改变。(错。纯物质的三相平衡时,体系自 由度是零,体系的状态已经确定。)

化工热力学复习总结材料

第一章、绪论 一、化工热力学的目的和任务 通过一定的理论方法,从容易测量的性质推测难测量的性质、从有限的实验数据获得更系统的物性的信息具有重要的理论和实际意义。 化工热力学就是运用经典热力学的原理,结合反映系统特征的模型,解决工业过程(特别是化工过程)中热力学性质的计算和预测、相平衡和化学平衡计算、能量的有效利用等实际问题。 二、1-2化工热力学与物理化学的关系 化工热力学与物理化学关系密切,物理化学的热力学部分已经介绍了经典热力学的基本原理和理想系统(如理想气体和理想溶液等)的模型,化工热力学将在此基础上,将重点转移到更接近实际的系统。 三、热力学性质计算的一般方法 (1)基于相律分析系统的独立变量和从属变量; (2)由经典热力学原理得到普遍化关系式。特别是将热力学性质与能容易测量的p、V、T及组成性质和理想气体等压热容联系起来; (3)引入表达系统特性的模型,如状态方程或活度系数; (4)数学求解。 第2章流体的P-V-T关系 1.掌握状态方程式和用三参数对应态原理计算PVT性质的方法。 2.了解偏心因子的概念,掌握有关图表及计算方法。 1.状态方程:在题意要求时使用该法。 ①范德华方程:常用于公式证明和推导中。 ②R—K 方程: ③维里方程: 2.普遍化法:使用条件:在不清楚用何种状态方程的情况下使用。 三参数法: ①普遍化压缩因子法 ②普遍化第二维里系数法 3、Redlich-Kwong(RK)方程 3、Soave(SRK)方程

4、Peng-Robinson (PR )方程 () 22 a 0.45724c r c R T T P α= 0.0778 c c RT b P = §2-5高次型状态方程 5、virial 方程 virial 方程分为密度 型: 和压力型: 第3章 纯物质的热力学性质 1、热力学性质间的关系 dU TdS pdV =- H=U+PV dH TdS Vdp =+ A=U-TS dA SdT pdV =-- G=H-TS dG SdT Vdp =-+ Maxwell 关系式 S V T P V S ?????? =- ? ??????? S P T V P S ?????? = ? ??????? V T P S T V ??????= ? ??????? P T V S T P ?????? =- ? ??????? 转换公式: 1Z X Y X Y Z Y Z X ??????? ??=- ? ? ?????????? 3.2计算H ?和S ?的方法 1.状态方程法: P P V dH C dT V T dP T ?? ???=+- ???????? P P C V dS dT dP T T ???=- ???? 2.剩余性质法: ①普遍化压缩因子图 ()()0 1 R R R T C C C H H H RT RT RT ω =+ ()()0 1 R R R T S S S R R R ω = +

化工热力学习题总结

1661专用 化工热力学习题 一填空 1.维里方程具有坚实的理论基础,其系数有着确切的物理意义,如第二维里系数代表了 碰撞或相互作用导致的与理想行为的偏差。 2.经皮策修正后的对比态原理认为,在相同的对比状态下,表现出相同的性质。 3.根据热力学基本定律,对单位质量定组成的均匀流体体系,在非流动条件下,其热力学性质之间存在以下关系,dH= 。 4.熵产生是所引起的熵变。 5.非流动过程的理想功应当按照计算。 6.因温差传热过程引起的火用损失为dE l= 。因此,在低温工程中,为了减少火用损失,要注意采用的传热温差。 7.当焦耳-汤姆孙效应系数大于零时,节流膨胀后温度将。 二名词解释 1.剩余性质: 2.理想功: 3.火用分析法: 4.稳态流动过程: 三简答 1.深度制冷操作中,节流膨胀和绝热可逆膨胀有什么异同点? 2.利用T-S图,叙述蒸汽压缩制冷循环过程,并写出制冷系数表达式。 3.试写出火用平衡方程与能量平衡方程,并分析二者的异同点。(利用封闭体系能量平衡方程,分析熵产生与能耗的关系)

4.影响朗肯循环热效率的主要因素是什么?为什么回热能提高循环的热效率? 5.什么是理想功?什么是火用?二者关系如何? 6.何为损失功?何为有效能损失?二者关系如何? 四证明 以T ,Vm 为自变量时,焓变为 dVm Vm P Vm T P T dT T P Vm m Cv dHm T v v ])()([])(,[??+??+??+= 五计算 1.某冷库需要一台制冷能力为2×105KJ/h ,功率为18KW 的制冷机,试问:制冷机的冷冻系 数是多少?冷却冷凝器的热负荷是多少?若冷凝器的操作温度为293K ,热负荷不变,(冷冻蒸发器)所能保持的最低温度是多少?

化工热力学与传质学总复习题

化工热力学与传质学复习题 一、问答题 1. 什么是剩余体积? 2. 什么是逸度和逸度系数,逸度的物理意义? 3. 什么是偏摩尔性质?怎样定义? 4. 什么是吉布斯-杜亥姆方程? 5. 何谓理想溶液?非理想溶液? 6. 何谓活度和活度系数? 7. 何谓超额性质? 8. 什么是正规溶液,无热溶液? 9. 何谓相平衡?如何判断相平衡? 10. 何谓溶解度? 11. 何谓亨利定律?并说明其应用范围。 12. 何谓整体流动速度和扩散速度?在计算扩散通量时,使用那个速度? 13. 给出斐克第一定律和第二定律的定义? 14. 何谓热扩散?如何计算双组分混合物内由于热扩散引起的扩散通量? 15. 何谓对流传质?写出对流传质的扩散速率方程。 16. 写出舍伍德数的定义式,并说明其物理意义。 17. 怎样用雷诺类比获得湍流时的对流传质系数? 18. 何谓双膜理论,给出双膜理论的几个论点。 二、计算题 1. 按下列方法计算460K 和1.52?103kPa 正丁烷的摩尔体积。 (1) 理想气体定律; (2) Berthlot 维里方程; (3) 普遍化式??? ? ??-+-=2.46.1172.0139.0422.0083.0r r c c T T RT Bp ω; (4) 具有试验常数的维里方程 21V C V B Z ++= (B=-265cm 3/mol,C=30250cm 6/mol 2) 已知正丁烷物性:p c =3.75?103kPa, T c =425.2K,ω=0.193 2. 试确定van der Waals 和redlich-Kwong 方程中的常数a 和b 。 3. 试用对比态法和状态方程法计算逸度系数。 4. 证明每一个关联溶液各摩尔热力学性质的方程式都对应一个关联溶液中某一组分I 的相应偏摩尔性质的方程式。 5. 已知一双元体系H 2(1)-C 3H 8(2),y 1=0.208(摩尔分数),其体系压力和温度为p=3197.26kPa,T=344.75K 。使应用RK 状态方程计算混合物中氢的逸度系数。测得1^φ的实验值为1.439。C 的物性列于下表:

化工热力学复习题库Word版

《化工热力学》复习题库 一、 选择题(共50题) 1.T 温度下的纯物质,当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时,则气体的状态为( ) A.饱和蒸汽 B. 超临界流体 C.过热蒸汽 D.无法确定 2.纯物质的第二virial 系数B ( ) A 仅是T 的函数 B 是T 和P 的函数 C 是T 和V 的函数 D 是任何两强度性质的函数 3.立方型状态方程计算V 时如果出现三个根,则最大的根表示( ) A.饱和液摩尔体积 B. 饱和汽摩尔体积 C.无物理意义 D.可能为饱和液摩尔体积 4.设Z 为x ,y 的连续函数,,根据欧拉连锁式,有( ) A. 1x y z Z Z x x y y ?????????=- ? ? ?????????? B. 1y x Z Z x y x y Z ?????????=- ? ? ?????????? C. 1y x Z Z x y x y Z ?????????= ? ? ?????????? D. 1y Z x Z y y x x Z ?????????=- ? ? ?????????? 5.关于剩余性质M R ,理想性质M * ,下列公式正确的是( ) A. *R M M M =+ B. *2R M M M =- C. *R M M M =- D. *R M M M =+ 6.下面的说法中不正确的是 ( ) A 纯物质无偏摩尔量 。 B 任何偏摩尔性质都是T ,P 的函数。 C 偏摩尔性质是强度性质。 D 强度性质无偏摩尔量 。 7. 关于热力学基本方程dU=TdS-pdV, 下面的说法中准确的是( ) A TdS 是过程热 B pdV 是体积功 CTdS 是可逆热 D 在可逆过程中, pdV 等于体积功, TdS 即为过程热 8.气体经过稳流绝热膨胀,对外作功,如忽略宏观动能,位能变化,无摩擦损失,则此过程气体焓值( ) A. 增加 B. 减少 C. 不变 D.不确定 9.理想的Rankine 循环工质是在汽轮机中作_____膨胀 A 等温 B 等压 C 等焓 D 等熵 10.下列四个关系式中哪一个不是麦克斯韦关系式?( ) A.(?T /?V )S = (?V /?S )p B . (?T /?p )S =(?V /?S )p C . (?S /?V )T = (?p /?T )V D . (?S /?p )T = -(?V /?T )p 11.关于逸度的下列说法中不正确的是 ( ) A 逸度可称为“校正压力” B 逸度可称为“有效压力” C 逸度表达了真实气体对理想气体的偏差 D 逸度可代替压力,使真实气体的状态方程变为fv=nRT E 逸度就是物质从系统中逃逸趋势的量度。 12.二元溶液,T, P 一定时,Gibbs —Duhem 方程的正确形式是 ( ). A. X 1dln γ1/dX 1+ X 2dln γ2/dX 2 = 0 B. X 1dln γ1/dX 2+ X 2 dln γ2/dX 1 = 0 C. X 1dln γ1/dX 1+ X 2dln γ2/dX 1 = 0 D. X 1dln γ1/dX 1– X 2 dln γ2/dX 1 = 0 13.关于化学势的下列说法中不正确的是( ) A. 系统的偏摩尔量就是化学势 B. 化学势是系统的强度性质 C. 系统中的任一物质都有化学势 D. 化学势大小决定物质迁移的方向 14.关于活度和活度系数的下列说法中不正确的是 ( ) A 活度是相对逸度,校正浓度,有效浓度; B 理想溶液活度等于其浓度。 C 活度系数表示实际溶液与理想溶液的偏差。 D 任何纯物质的活度均为1。 E 的偏摩尔量。 15.等温等压下,在A 和B 组成的均相体系中,若A 的偏摩尔体积随浓度的改变而增加,则B 的偏摩尔体积将:( ) A. 增加 B. 减小 C. 不变 D. 不一定 16.下列各式中,化学位的定义式是 ( ) RT G E i 是γj j j j n nS T i n T P i n nS nV i i n nS P i i nU d nA c n nG b n nH a ,,,,,,,,]) ([.])([ .) ([.])([.?≡?≡??≡??≡μμμμ

化工热力学知识点

一、课程简介 化工热力学是化学工程学科的一个重要分支,是化工类专业学生必修的基础技术课程。 化工热力学课程结合化工过程阐述热力学基本原理、定理及其应用,是解决工业过程(特别是化工过程)中热力学性质的计算和预测、相平衡计算、能量的有效利用等实际问题的。 二、教学目的 培养学生运用热力学定律和有关理论知识,初步掌握化学工程设计与研究中获取物性数据;对化工过程中能量和汽液平衡等有关问题进行计算的方法,以及对化工过程进行热力学分析的基本能力,为后续专业课的学习及参加实际工作奠定基础。 三、教学要求 化工热力学是在基本热力学关系基础上,重点讨论能量关系和组成关系。本课程学习需要具备一定背景知识,如高等数学和物理化学等方面的基础知识。采用灵活的课程教学方法,使学生能正确理解基本概念,熟练掌握各种基本公式的应用领域及应用技巧,掌握化学工程设计与研究中求取物性数据与平衡数据的各种方法。以课堂讲解、自学和作业等多种方式进行。 四、教学内容 第一章绪论 本章学习目的与要求: 了解化工热力学的发展简史、主要内容及研究方法。 第二章流体的P-V-T关系 本章学习目的与要求: 了解纯物质PVT的有关相图中点、线、面的物理意义,掌握临界点的物理意义及其数学特征;理解理想气体的基本概念和数学表达方法,掌握采用状态方程式计算纯物质PVT性质的方法;了解对比态原理,掌握用三参数对比态原理计算纯物质PVT性质的方法;了解真实气体混合物PVT性质的计算方法。 第一节纯物质的PVT关系 1. 主要内容:P-V相图,流体。 2. 基本概念和知识点:临界点。

3. 能力要求:掌握临界点的物理意义及其数学特征。 第二节气体的状态方程式 1. 主要内容:理想气体状态方程,维里方程,R-K方程。 2. 基本概念和知识点:理想气体的数学表达方法,维里方程,van der Waals方程,R-K方程。 3. 能力要求:掌握采用状态方程式计算纯物质PVT性质的方法。 第三节对比态原理及其应用 1. 主要内容:三参数对比态原理,普遍化状态方程。 2. 基本概念和知识点:对比态原理,以ω作为第三参数的对比态原理,普遍化第二维里系数。 3. 能力要求:了解对比态原理,掌握用三参数对比态原理计算纯物质PVT性质的方法。 第四节真实气体混合物的PVT关系 1. 主要内容:混合规则,气体混合物的虚拟临界参数,气体混合物的第二维里系数。 2. 基本概念和知识点:气体混合物的虚拟临界参数,气体混合物的第二维里系数。 3. 能力要求:了解真实气体混合物PVT性质的计算方法。 第三章纯物质(流体)的热力学性质 本章学习目的与要求: 理解Maxwell关系式,掌握热力学性质间的基本关系式和用P-V-T推算其他热力学性质的关系式;理解热容和剩余性质的概念,了解蒸发焓与蒸发熵的计算方法,掌握用状态方程和三参数对应态原理计算焓变与熵变的方法;了解热力学性质图、表的制作原理,会使用热力学性质图或表进行计算。 第一节热力学性质间的关系 1. 主要内容:热力学基本方程,Maxwell关系式。 2. 基本概念和知识点:热力学基本方程,Maxwell关系式及应用。

化工热力学汇编

《化工热力学》课程综合复习资料 1、在某T , p 下,测得某二元体系的活度系数值可用下列方程表示:122ln (20.5) x x γ=+,211ln (20.5) x x γ=+,i γ为基于Lewis -Randall 规则标准状态下的活度系数。试问,这两个方程式是否符合热力学一致性? 2、已知氯仿(1)和甲醇(2)组成的二元溶液,在50℃时,各组分的无限稀释活度系数分别为3.21=∞γ,0.72=∞γ,饱和蒸汽压分别为:S p 1= 67.58kPa ,S p 2= 17.63kPa 。请问:(1) 假定该体系服从van Laar 方程,请计算50℃时与x 1=0.3成平衡关系的汽相组成y 1。(2) 在50℃时由纯组分混合形成1mol 上述溶液的ΔG 值。 3、在常压(101.325kPa)下,二元体系氯仿(1)-甲醇(2)恒沸混合物的组成x 1=0.65,其沸点为 53.5℃,如果气相可视为理想气体,液相服从van Laar 方程。并已知纯组分在 53.5℃下的饱和蒸汽压分别为: S p 1= 78.26kPa ,S p 2= 64.53kPa 。 求:(1) van Laar 方程的常数;(2) 53.5℃时与x 1=0.25成平衡关系的汽相组成y 1。 4、某换热器内,冷、热两种流体进行换热,热流体的流率为100kmol.h -1,C p =29 kJ.kmol -1.K -1,温度从500K 降为350K ,冷流体的流率也是100kmol.h -1,C p =29 kJ.kmol -1.K -1,进入换热器的温度为300K ,换热器表面的热损失为87000 kJ.h -1,求该换热器的有效能损失及有效能利用率。设T 0=300K 。 5、 苯(1)和环己烷(2)在303 K ,0.1013 MPa 下形成x 1 = 0.7的溶液。已知此条件下V 1=89.96 cm 3/mol , V 2=109.4 cm 3/mol ,在该条件下两种物质的偏摩尔体积分别为1V =90.20 cm 3/mol , 2V =110.69 cm 3/mol ,求混合溶液体积V 和超额体积V E 分别是多少 cm 3/mol ? 6、乙醇(1)-苯(2)恒沸混合物的组成x 1=0.448,其在常压(101.325kPa)下的沸点为 68.2℃,如果气相可视为理想气体,液相服从van Laar 方程。并已知纯组分在 68.2℃下的饱和蒸汽压分别为:S p 1= 66.87kPa ,S p 2= 68.93kPa 。求:(1) van Laar 方程的常数;(2) 68.2℃时与x 1=0.3成平衡关系的汽相组成y 1。 7、苯(1)-环己烷(2)恒沸混合物的组成x 1=0.525,其在常压下(101.325 kPa)的沸点为77.4℃,如果气相可视为理想气体,液相服从Van Laar 方程。并已知纯组分在77.4℃下的饱和蒸汽压分别为:s p 1=93.2 kPa , s p 2=91.6 kPa 。试求:(1) Van Laar 方程的方程参数。(2) 在77.4℃下与x 1=0.7成平衡的汽相组成y 1。

期末复习题化工热力学

期末复习题化工热力学 Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

中国石油大学(北京)远程教育学院 《化工热力学》期末复习题 一、单项选择题 1.关于建立状态方程的作用,以下叙述不正确的是。 A. 可以解决由于实验的P-V-T数据有限无法全面了解流体P-V-T 行为的问题。 B.可以解决实验的P-V-T数据精确度不高的问题。 C.可以从容易获得的物性数据(P、V、T、x)来推算较难测定的数据(H,U,S, G ) D.可以解决由于P-V-T数据离散不便于求导和积分,无法获得数据点以外的P-V-T 的问题。 2.甲烷P c =,处在P r =时,甲烷的压力为。 A. B. MPa; C. MPa 3.理想气体的压缩因子Z=1,但由于分子间相互作用力的存在,实际气体的压缩因子。 A.小于1 B.大于1 C.可能小于1也可能大于1 4、水处于饱和蒸气状态,其自由度为,如要查询水的饱和蒸气热力学性质表,则 需要个独立状态参数的已知条件。 A、 0,1 B、 1,1 C、 2,1 D. 1,2 5.剩余性质M R的概念是表示什么差别的。 A.真实溶液与理想溶液 B.理想气体与真实气体

C .浓度与活度 D .压力与逸度 6.纯物质在临界点处的状态,通常都是 。 A .气体状态 B .液体状态 C .固体状态 D .气液不分状态 7.虚拟临界常数法是将混合物看成一个虚拟的纯物质,从而将纯物质对比态原理的计算方法用到混合物上。. A .正确 B .错误 8.关于化工热力学研究内容,下列说法中不正确的是( ) A.判断新工艺的可行性。 B.反应速率预测。 C.化工过程能量分析。 D.相平衡研究 9. 对于流体混合物,下面式子错误的是 。 A 、 i i i V P U H += C 、理想溶液的i i V V = i i U U = D 、理想溶液的i i S S = i i G G = 10.化学位可表示成四个偏导数形式,每个偏导数都是偏摩尔性质。 。 A .正确 B .错误 11.对单位质量,定组成的均相流体体系,在非流动条件下有 。 A .dH = TdS + Vdp B .dH = SdT + Vdp C .dH = -SdT + Vdp D .dH = -TdS -Vdp 12.对1mol 符合Van der Waals 状态方程的气体,有 。 A .(S/V)T =R/(v-b) B .(S/V)T =-R/(v-b) C .(S/V)T =R/(v+b) D .(S/V)T =P/(b-v)

化工热力学复习最终版

简答题 1.为什么同系物的沸点和熔点随分子量的增加而增加? 答:这是由于同系物具有相同的官能团,因此偶极距和第一电离势大致相同,但是极化率随分子量的增大而增大,而诱导作用和色散作用均随极化率的增大而增大,因而沸点、熔点增高,气化热和熔化热也增加。注意:分子变大就加重,就不能灵活运动,因而需要更高的温度是分子具有更高的动能并无关系。 2.能否设计一套制冷实验装置获得绝对零度的低温?为什么? 3.举例说明氢键及其作用。 答:(1)分子间熔沸点升高,分子内熔沸点降低,例如有分子内氢键的邻硝基苯酚熔点(45℃)比有分子间氢键的间位熔点(96℃)和对位熔点(114℃)都低。(2) 溶解度增大。HF和NH3在水中的溶解度比较大,就是这个缘故。(3)粘度增大,例如甘油、磷酸等多羟基化合物,由于分子间有氢键,通常为粘稠状液体。(4)密度液体分子间若形成氢键,有可能发生缔合现象,例如液态HF,在通常条件下,除了正常简HF分子外,还有通过氢键联系在一起的复杂分子(HF)n,分子缔合的结果会影响液体的密度。 4.根据热力学定律,谈谈怎样做到能量的合理利用? 答:(1)防止能量无偿降级 (2)采用最佳推动力的选择 (3)合理组织能量多次利用,采用能量优化利用的原则 5.Lennard-Jones位能函数在σ=r时是什么状态?

答:Lennard-Jones 位能函数在σ时位能为零,此时吸引和排斥对位能的贡献相抵消,即排斥能和吸引能相等,此时的σ大约等于分子直径。 讨论题 1. 根据所学的热力学知识,谈谈怎样做到能量的合理利用? 答:合理用能总的原则,按照用户所需要能量的数量和质量来供给,需要注意:(1)防止能量无偿降级:避免用高温热源加热低温物料,或者将高压蒸汽节流降温、降压使用,增加设备的绝热保温性能。 (2)采用最佳的工艺方案:推动力越大,速率越大,设备投资费用可以减少,但是有效能损失增加,能耗增加。推动力减小,可减小 有效能损失,降低能耗,但要增加产量需要增加设备,投资增大。 采用最佳的推动力就是这个问题的解决办法。 (3)合理组织能量梯次利用:化工厂许多化学反应都是放热反应,放出的热量不仅数量大而且温度高,这些热量可以通过发热锅炉产 生高压蒸汽,用来做功或者发电,最后用低压蒸汽作为加热热源使 用。即先用功再用热。热量也要按其他能级高低回收使用,原则是 用高温热源加热高温物料,中温加热中温物料,低温加热低温物料。 2.质量为G ,温度为T 1的水与同质量的温度为T 2的水在等压下绝热 混合,试证明其熵变为 2 121p 2ln 2T T T T GC + (其中C P 是水的恒压热容),并证明此熵变是正值。 3.已知某二元溶液超额自由焓G E 方程21x x RT G E β=,式中β仅为T 、P 的函数,试证明221ln x βγ=。

期末复习题化工热力学

中国石油大学(北京)远程教育学院 《化工热力学》期末复习题 一、单项选择题 1.关于建立状态方程的作用,以下叙述不正确的是。 A. 可以解决由于实验的P-V-T数据有限无法全面了解流体P-V-T 行为的问题。 B.可以解决实验的P-V-T数据精确度不高的问题。 C.可以从容易获得的物性数据(P、V、T、x)来推算较难测定的数据(H,U,S, G ) D.可以解决由于P-V-T数据离散不便于求导和积分,无法获得数据点以外的P-V-T 的问题。 2.甲烷P c =,处在P r =时,甲烷的压力为。 A. B. MPa; C. MPa 3.理想气体的压缩因子Z=1,但由于分子间相互作用力的存在,实际气体的压缩因子。 A.小于1 B.大于1 C.可能小于1也可能大于1 4、水处于饱和蒸气状态,其自由度为,如要查询水的饱和蒸气热力学性质表,则 需要个独立状态参数的已知条件。 A、 0,1 B、 1,1 C、 2,1 D. 1,2 5.剩余性质M R的概念是表示什么差别的。 A.真实溶液与理想溶液 B.理想气体与真实气体 C.浓度与活度 D.压力与逸度 6.纯物质在临界点处的状态,通常都是。 A.气体状态 B.液体状态 C.固体状态 D.气液不分状态

7.虚拟临界常数法是将混合物看成一个虚拟的纯物质,从而将纯物质对比态原理的计算方法用到混合物上。. A .正确 B .错误 8.关于化工热力学研究内容,下列说法中不正确的是( ) A.判断新工艺的可行性。 B.反应速率预测。 C.化工过程能量分析。 D.相平衡研究 9. 对于流体混合物,下面式子错误的是 。 A 、 i i i V P U H += C 、理想溶液的i i V V = i i U U = D 、理想溶液的i i S S = i i G G = 10.化学位可表示成四个偏导数形式,每个偏导数都是偏摩尔性质。 。 A .正确 B .错误 11.对单位质量,定组成的均相流体体系,在非流动条件下有 。 A .dH = TdS + Vdp B .dH = SdT + Vdp C .dH = -SdT + Vdp D .dH = -TdS -Vdp 12.对1mol 符合Van der Waals 状态方程的气体,有 。 A .(?S/?V)T =R/(v-b) B .(?S/?V)T =-R/(v-b) C .(?S/?V)T =R/(v+b) D .(?S/?V)T =P/(b-v) 13.90℃,1atm 下苯(1)-甲苯(2)汽液平衡系统可视为完全理想系。此条件下蒸汽压为:12 1.343, 0.535s s p atm p atm ==,则汽液平衡组成11x y 和分别是 。 A ., B ., 0.576 C ., D ., 14. 汽液平衡关系S i i i i py p x γ=的适用的条件_______。 (A)无限制条件 (B)低压条件下的非理想液相 (C)理想气体和理想溶液 (D)理想溶液和非理想气体 15.冬天要给-10℃房间供热取暖,消耗500W的功率给房间供热,采用可逆热泵循环(空调)、电热器两种供热方式,哪种供热方式的供热量多? A .热泵 B. 两者相等 C. 电热器 D.没法比较。

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