热力学试卷 .doc

考试中心填写：_年_月_日考 试 用专业班级：学号：姓名：装订线（答题不得超过此线）湖南大学课程考试试卷湖南大学教务处考试中心湖南大学课程考试试卷 课程名称： 化工热力学 ；试卷编号： A ；考试时间：120分钟题 号一二三四五六七八九十总分应得分20102050100实得分评分：评卷人一、选择题（共20分，每小题2分）1、 关于化工热力学研究特点的下列说法中不正确的是（ ）A、研究体系为实际状态B、实际态性质通过对理想态进行修正来获得C、解释微观本质及其产生某种现象的内部原因D、获取数据的方法为少量实验数据加半经验模型E、应用领域是解决工厂中的能量利用和平衡问题2、 混合气体的第二维里系数（ ）A、仅为T的函数 B、是T和P的函数 C、是T和组成的函数 D、是P和组成的函数3、一气体符合p=RT/(V-b)的状态方程，从V1等温可逆膨胀至V2，则系统的S为（ ）A、 B、 C、 D、4、下图为恒压下成平衡的非理想溶液的yi-xi相图，其中代表具有最低恒沸点混合物的曲线是（ ）ABCDxiyi5、下列偏摩尔性质与溶液性质关系式中，正确的是n mol溶液性质，nM= 。 A. B. C. D. f2f1x101abcde6、 二元互溶的溶液在恒温下的图如下所示，可知x2在a点的活度系数1=（ ）。(以Lewis-Randall定则为标准态) A B C D7、关于逸度和逸度系数的下列说法中不正确的是（ ） A. 逸度可称为“校正压力”和“有效压力” B. 理想气体混合物中组元的逸度等于其分压 C. 纯物质的逸度系数等于1 D. 逸度系数表达了真实气体对理想气体的偏差8、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、校正浓度和有效浓度 B、理想溶液活度等于其浓度 C、活度系数是的偏摩尔量 D、任何纯物质的活度均为1 E、活度系数表示实际溶液与理想溶液的偏差9、要加热50的水，从热力学角度，用以下哪一种热源，损失功最小（ ）A. 60的热水 B. 80的热水 C. 100的饱和蒸汽 D. 120的过热蒸汽10、关于做功和加热本领的描述，不正确的是（ ）A压力相同，过热蒸汽的做功本领比饱和蒸汽大。B温度相同，高压蒸汽的作功本领比低压蒸汽强。C温度相同，高压蒸汽的加热能力比低压蒸汽强。 D放出的热相同，高温高压蒸汽的作功本领比低温低压蒸汽的大。二、填空题（共 20 分，每题 2分）1. 纯物质的临界等温线在临界点的斜率和曲率均等于_ _，数学上可以表示为_和_。2. 根据Pitzer提出的三参数对应态原理，计算给定T, P下纯流体的压缩因子Z时，可查表得到_、_，并根据公式_，计算出Z。如果无法查表，也可根据截断的Virial公式，利用B0, B1仅为对比温度的函数，计算出B0, B1，根据公式_，计算出B，从而得到Z的数值。3. 实际气体经绝热节流膨胀后，其终态与始态的参考值变化是P 0，S 0，H 0。（填，或=）4、由于邻二甲苯、对二甲苯和间二甲苯的结构、性质相近，因此它们混合时会形成_溶液，它们的H=_，V=_。5. 稳流体系能量平衡方程为 。对流体通过换热器的能量平衡方程为 。6. 超额性质的定义为在相同温度、压力及组成条件下 溶液和 溶 液性质之差。7、逸度和活度的标准态有两类，1）以 定则为标准态，2）以 定律为标准态。如计算雪碧中CO2这种溶解度很小的溶质逸度时应采用 定则为标准态；如计算乙醇-水中乙醇的逸度时应采用 定则为标准态。8、 Wilson方程是在 溶液模型和 概念基础上建立的关于活度系数与组分组成的关系式。9、理想朗肯Rankine循环由 、 、 和 四个设备组成。10、流体输送过程中损失功随温度的升高而 ，随压差的增大而 ，在其它条件相同的情况下，输送气体的损失功比输送液体的损失功 。三、问答题（20分，每题5分）1、 请写出中低压下汽液相平衡的关系式。（其中：液相用活度系数表示，以 Lewis-Randall规则为基准；汽相用逸度系数表示）。2、 请比较节流膨胀和对外做功的绝热膨胀各自的优缺点和应用范围。3、 为什么K值法可以用于烃类混合物的汽液平衡计算？4、 在T-S图上画出下列各过程所经历的途径（注明起点和方向），并说明过程特点：如G=0 （1）饱和液体节流膨胀； （2）饱和蒸汽可逆绝热膨胀； （3）从临界点开始的等温压缩；（4）过热蒸汽经冷却冷凝为过冷液体（压力变化可忽略）。四、计算题（40分）1、（10分）一个装丙烷的贮罐，其最大允许压力为2.7MPa，容积为0.283m3，为安全起见，规定贮气量以在126时压力达到允许压力的一半为限，试用维里方程求允许装入的丙烷量。已知丙烷的,分子量44。2、（10分）在25和20atm条件下，由组元1和组元2组成的二元液体混合物中，组元1的逸度由下式给出式中是组元1的摩尔分率，的单位为（atm）。在上述的和下，试计算： （1）纯组元1的逸度。（2）纯组元1的逸度系数。（3）组元1的亨利常数。（4）作为函数的活度系数表达式（组元1以Lewis-Randall规则为标准态）。3、(10分)化工设计需要乙醇（1）-环己烷（2）二元体系在0.1013MPa下的汽液平衡数据，试问：（1）进行计算需要查阅哪些基础数据？（2）写出计算方法，绘出计算流程图。4、（10分）设一制冷能力（冷冻量）为50000 kJ/h带节流阀的氨冷冻循环装置，蒸发温度-15C，冷凝温度25C，过冷度为5C 。假设压缩机绝热不可逆运行，其等熵效率为80%。求：（1）在T