《化工热力学》高起专学习指南.doc

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《化工热力学》高起专习题三答案
一、单项选择题（本大题共25小题，每小题2分，共50分）
1、 常温、常压条件下二元液相体系的溶剂组分的活度系数为（α , β 是常数），则溶质组分的活度系数表达式是（ A ）
A、; B、
C、 D、
2、298.15K，若干NaCl(B) 溶解于1kg 水(A) 中形成的溶液的总体积的关系为Vt= 1001.38 + 16.625nB + 1.773 + 0.119 (cm3)。则nB=0.5mol时，水和NaCl的偏摩尔,为（ A ）
A、,;
B、,;
C、,;
D、,;
3、 常压下的三元气体混合物的，则等摩尔混合物的（ D ）
A、，，；
B、，，
C、，，
D、，，
4、丙酮(1)-甲醇(2)二元体系在98.66KPa时，恒沸组成x1=y1=0.796，恒沸温度为327.6K，已知此温度下的,则van Laar 方程常数是（ B ）
A、A12=0.587，A21=0.587； B、A12=0.587，A21=0.717；
C、A12=0.717，A21=0.587； D、A12=0.717，A21=0.717；
5、 在101.3kPa下四氯化碳(1)-乙醇(2)体系的恒沸点是x1=0.613和64.95℃，该温度下两组分的饱和蒸汽压分别是73.45 和59.84kPa，恒沸体系中液相的活度系数，为（ B ）
A、，； B、，；
C、，； D、，；
6、某工厂一工段需要流量为10m3·h-1，温度为80℃的热水。现有0、3MPa 的饱和水蒸汽和30℃的循环回水可供调用。进入该槽的蒸汽和冷水各为多少流率？（ A ）
A、m水=8936.4kg·h-1, m蒸汽=781.8kg·h-1；
B、m水=781.8kg·h-1, m蒸汽=8936.4kg·h-1；
C、m水=893.64kg·h-1, m蒸汽=78.18kg·h-1；
D、m水=78.18kg·h-1, m蒸汽=893.6kg·h-1
7、苯（1）和环己烷（2）在303K，0.1013MPa下形成X1 =0.7的溶液。已知此条件下V1=89.96cm3/mol，V2=109.4cm3/mol，=90.20cm3/mol，=110.69cm3/mol，则溶液体积是（ D ） cm3/mol。 
A、99.68  B、95.97 C、96.00   D、96.35
8、纯物质的第二virial系数B （  A    ） 
A、仅是温度的函数    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
9、温度下的过冷纯液体的压力P（ A ） 
A、 >Ps（T）  B、 < Ps（T）  C、 = Ps（T）
10、二元气体混合物的摩尔分数y1=0.3，在一定的T，P下，，则此时混合物的逸度系数为（ C ）
 A、0.9097  B、0.89827  C、 0.8979  D、 0.9092 
11、 某流体在稳流装臵中经历了一个不可逆绝热过程，装臵所产生的功为24kJ，则流体的熵变（ A ） 
A、大于零    B、小于零   C、等于零   D、可正可负
12、Henry规则（ C  ） 
A、仅适用于溶剂组分     B、仅适用于溶质组分 
C、适用于稀溶液的溶质组分  D、阶段适用于稀溶液的溶剂
13、关于化工热力学研究特点的下列说法中不正确的是（ B ）
A、研究体系为实际状态。
B、解释微观本质及其产生某种现象的内部原因。
C、处理方法为以理想态为标准态加上校正。
D、获取数据的方法为少量实验数据加半经验模型。
14、下述说法哪一个正确？某物质在临界点的性质( D ) 
A、与外界温度有关 B、与外界压力有关
C、与外界物质有关 D、是该物质本身的特性。
15、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___。（ C ）
A、饱和汽相线，饱和液相线，汽液共存区
B、汽液共存线，饱和汽相线，饱和液相区
C、饱和液相线，饱和汽相线，汽液共存区
16、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
17、范德华方程与R－K方程均是常见的立方型方程，对于摩尔体积V存在三个实根或者一个实根，当存在三个实根时，最大的V值是 。（ B ）
 A、饱和液体体积        B、饱和蒸汽体积   
C、无物理意义          D、饱和液体与饱和蒸汽的混合体积 
18、纯物质临界点时，其对比温度Tr（ D ）。
 A、= 0   B、< 0   C、> 0   D、=1
19、对单位质量，定组成的均相流体体系，在非流动条件下有（ A ）
A、dH = TdS + Vdp       B、dH = SdT + Vdp  
C、dH = -SdT + Vdp       D、dH = -TdS – Vdp
20、对理想气体有（ C ）
 A、; B、；
C、； D、；
21、不可逆过程中，孤立体系的（ D ）。
 A、总熵增加，火用也增加。
B、总熵减少，火用也减少。
C、总熵减少，但火用增加。
 D、总熵增加，但火用减少。
22、纯流体在一定温度下，如压力低于该温度下的饱和蒸汽压，则此物质的状态（ D ）。
 A、 饱和蒸汽 B、 饱和液体 C、过冷液体 D、 过热蒸汽
23、关于制冷原理，以下说法不正确的是（ B ） 
A、任何气体,经等熵膨胀后,温度都会下降 。
 B、任何气体,经节流膨胀后,温度都会下降。
 C、等熵膨胀温度降比节流膨胀温度降大。
 D、只有当，经节流膨胀后，气体温度才会降低。
24、作为朗肯循环改进的回热循环是从汽轮机（即蒸汽透平机）中抽出部分蒸汽（ B ）
 A、锅炉加热锅炉进水
 B、回热加热器加热锅炉进水
 C、冷凝器加热冷凝水
 D、过热器再加热
25、用液体输送泵，将温度为25℃的水，从0.1Mpa 加压到1.0Mpa，进入锅炉去产生蒸汽，假设加压过程是绝热的，泵的实际效率相当于绝热可逆过程效率的0.6，需要的功为（ B ）
A、-902.6J·kg-1; B、1504.3 J·kg-1;
C、902.6J·kg-1; D、-1504.3 J·kg-1
二、判断题（本大题共25小题，每小题2分，共50分，正确填“T”，错误填“F”）
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。（ T ）
2、单相区的纯物质和定组成混合物的自由度数目分别是1和1 。（ F ）
3、封闭体系中，温度是T的1mol理想气体从(Pi，Vi)等温可逆地膨胀到(Pf，Vf)，则所做的功为 (以V表示)或(以P表示)。（ T ）
4、对于混合物体系，偏离函数中参考态是与研究态同温．同组成的理想气体混合物。（ T ）
5、正丁烷的偏心因子=0.193， 临界压力Pc=3.797MPa 则在Tr=0.7 时的蒸汽压为Ps=Pc10−1−ω = 0.2435 MPa。（ T ）
6、纯物质的平衡汽化过程，摩尔体积、焓、热力学能、吉氏函数的变化值均大于零。（ F ）
7、气体混合物的virial系数，如B，C…，是温度和组成的函数。（ T ）
8、混合物体系达到汽液平衡时，总是有，，。（ F ）
9、理想溶液一定符合Lewis-Randall规则和Henry规则。( T )
10、理想系统的汽液平衡Ki等于1。( F )
11、下列汽液平衡关系是错误的。( F )
12、EOS法只能用于高压相平衡计算，EOS＋γ 法只能用于常减压下的汽液平衡计算。（ F ）
13、virial方程 结合一定的混合法则后，也能作为EOS法计算汽液平衡的模型。( F )
14、对于负偏差体系，液相的活度系数总是小于1。（ T ）
15、能满足热力学一致性的汽液平衡数据就是高质量的数据。（ F ）
16、活度系数与所采用的归一化有关，但超额性质则与归一化无关。（ F ）
17、逸度系数也有归一化问题。（ F ）
18、有人提出了一定温度下二元液体混合物的偏摩尔体积的模型是其中V1，V2为纯组分的摩尔体积，a，b 为常数，所提出的模型有问题。（ T ）
19、由Wilson方程计算常数减压下的汽液平衡时，需要输入的数据是Antoine常数Ai,Bi,Ci; Rackett方程常数α，β；能量参数，Wilson方程的能量参数能从混合物的有关数据（如相平衡）得到。（ T ）
20、对于一个具有UCST和LCST的体系，当T > TUCST 和T < TULST 时，溶液是均相（相态），（>0,<0,=0）；当T < TUCST 和T > TULST 时，溶液是液液平衡（相态）。（ T ）
21、（>0,<0,=0）；T = TUCST 和T = TULST 称上（下）临界溶解温度（>0,<0,=0）。（ T ）
22、 溶剂符合路易斯-兰德尔规则，；溶质符合亨利规则。( T )
23、活度系数模型参数从恒沸物平衡数据和无限稀释活度系数数据推算。( T )
24、有效能指系统从某一状态变为与环境同温同压状态时所做的最大功。( T )
25、计算逸度系数的公式仅适用于气体组份，而不能用于液相或固相组份。( F )
1. 苯（1）和环己烷（2）在303 K，0.1013 MPa下形成x1 = 0.7的溶液。已知此条件下V1=89.96 cm3/mol，V2=109.4 cm3/mol，在该条件下两种物质的偏摩尔体积分别为1=90.20 cm3/mol 2=110.69 cm3/mol，求混合溶液体积V和超额体积VE分别是多少 cm3/mol？
2 用液体输送泵，将温度为25℃的水，从0.1Mpa加压到1.0Mpa，进入锅炉去产生蒸汽，假设加压过程是绝热的，泵的实际效率相当于绝热可逆过程效率的0.6。求需要的功为多少？已知25℃水的质量体积m3/kg。
3.写出水在一定温度下的饱和蒸气压的获得方法。
4.偏离函数定义及计算的方法。
5.写出一定温度.压力时纯流体的汽液平衡准则和混合物体系达到汽液平衡准则。
6.写出有效能的定义式。并叙述能量利用的原则。
7.水在一定温度下的饱和蒸气压的几种获得方法。
8.偏离函数的定义式和热力学性质M从状态(T1,P1) (T2,P2)的计算式。
1、混合后溶液的体积为：

代入已知条件得：

根据超额性质的定义：

代入已知条件及计算结果得：

2、假使该过程为绝热可逆压缩过程
对于稳流系统
可逆过程为等墒过程，所以

因为效率是0.6，所以实际所需的功应该是

3、可以通过实验、查数据、蒸汽压方程、经验公式、状态方程等方法获得。
4、
5、，
6、有效能指系统从某一状态变为与环境同温同压状态时所做的最大功。

7.可以通过实验、查数据、蒸汽压方程、经验公式、相平衡计算等方法获得。
8.，