化工原理期中考试答案

1、1一、选择题一、选择题1.对对1mol符合符合 状态方程的气体，状态方程的气体， 等于（等于（ C ）A. R/V； B. R； C. R/p； D. R/T2.下述说法哪一个正确？下述说法哪一个正确？ 某物质在临界点的性质（某物质在临界点的性质（ D ）。）。A. 与外界温度有关与外界温度有关 B. 与外界压力有关与外界压力有关 C. 与外界物质有关与外界物质有关 D. 是该物质本身的特性。是该物质本身的特性。3.对理想气体有（对理想气体有（ C ）。）。 4. 当压力趋于零时，当压力趋于零时，1mol气体的压力与体积乘积（气体的压力与体积乘积（PV）趋于（）趋于（ D ）。）。A. 零零

2、B 无限大无限大 C. 某一常数某一常数 D. RT 5. 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（态（ D ）。）。 A. 饱和蒸汽饱和蒸汽 B. 饱和液体饱和液体 C. 过冷液体过冷液体 D. 过热蒸汽过热蒸汽bVRTpTpS0)/.( TPHA0)/.( TPHB0)/.( TPHC0)/.( PTHD2二、填空题二、填空题1.根据根据Pitzer提出的三参数对应态原理，计算给定提出的三参数对应态原理，计算给定T，p下纯流下纯流体的压缩因子体的压缩因子Z时，可查表得到时，可查表得到 Z0 和和 Z

3、1 ，并根据公式，并根据公式 Z=Z0+Z1 ，计算出，计算出Z。如果无法查表，也可以根据截断。如果无法查表，也可以根据截断Virial公式公式Z=1+Bp/RT，利用，利用B0，B1仅为对比温度的函数，计仅为对比温度的函数，计算出算出B0，B1，根据公式，根据公式 计算出计算出B，从而得到，从而得到Z的数值。的数值。2.对封闭体系，单位质量能量平衡方程式是对封闭体系，单位质量能量平衡方程式是_,对稳对稳定流动体系单位质量能量的平衡方程式是定流动体系单位质量能量的平衡方程式是_.10BBRTBpccUqwKpsEEHWQ033.理想气体从理想气体从T1、P1变化到变化到T2、P2求熵变为求熵变

4、为 。4. 对于一个产功设备，机械效率可表示为对于一个产功设备，机械效率可表示为 。5.对于理想气体的压缩过程可分为对于理想气体的压缩过程可分为 等温压缩等温压缩 ，绝热压缩绝热压缩 ，和和 多变压缩多变压缩 三种。这三种过程消耗的功按从小到大的排三种。这三种过程消耗的功按从小到大的排列顺序为列顺序为 等温压缩等温压缩多变压缩多变压缩绝热压缩绝热压缩 。1212*lnlnpPRTTCpRssWW4三、计算题三、计算题1.试运用适当的普遍化关系计算试运用适当的普遍化关系计算1mol的的1,3-丁二烯在丁二烯在2.5MPa，400K时的体积。时的体积。解：解：从附表从附表1查得查得1,3-丁二烯的

5、物性数据：丁二烯的物性数据：Pc=4.33MPa， Tc=425.0K， =0.195 则有：则有：4000.9412425.0rcTKTTK2.50.57744.33arcaMPpppMP0.6860.4390.6860.439 0.57740.93950.6860.439rrrpTp因此用普遍化第二维里系数法因此用普遍化第二维里系数法52.用一压缩机将空气从用一压缩机将空气从100kPa，5压缩到压缩到1000kPa，压缩，压缩机的气缸用水冷却。水通过冷却夹套，其流率为机的气缸用水冷却。水通过冷却夹套，其流率为100kg/kmol。冷却水入口温度为。冷却水入口温度为5，出口温度为，出口温度

6、为16，空气离开压缩机时的温度为空气离开压缩机时的温度为145。试计算压缩机所做的功。试计算压缩机所做的功。假设空气为理想气体，其摩尔定压热容假设空气为理想气体，其摩尔定压热容Cp=29.3kJ/（kmolK）。所有对环境的传热均可忽略。）。所有对环境的传热均可忽略。水的比热容为水的比热容为Cp水水=4.19kJ/(kgK)可以查表可以查表62. 解：解： 以被压缩的空气为系统，以以被压缩的空气为系统，以1kmol空气作为基准。在此过空气作为基准。在此过程中空气放出的热量为：程中空气放出的热量为：outinpqmCtt 水水2121TppThC dTCTT 329.314554.102 10/

7、kJ kmolkmolkJ /10609. 451619. 41003因为空气为理想气体，所以其焓变为：因为空气为理想气体，所以其焓变为：根据热力学第一定律，忽略过程的动能和位能有：根据热力学第一定律，忽略过程的动能和位能有：7根据热力学第一定律，忽略过程的动能和位能有：根据热力学第一定律，忽略过程的动能和位能有：shqw swqhkmolkJ /10711. 810102. 410609. 4333所以压气机所做的功为所以压气机所做的功为:8711kJ/kmol则有则有：83 3：某厂高压压缩机一段吸气量为：某厂高压压缩机一段吸气量为1000m1000m3 3h h-1-1（操作状态）。（操

8、作状态）。吸入的气体为半水煤气，其组成（摩尔百分数）如下：吸入的气体为半水煤气，其组成（摩尔百分数）如下： 吸入气体的温度为吸入气体的温度为4040，由，由20KPa20KPa（表压）压缩至（表压）压缩至294.2KPa294.2KPa（表压）。大气压为（表压）。大气压为100KPa100KPa。试计算等温压缩、。试计算等温压缩、绝热压缩与多变压缩的可逆压缩功。半水煤气可视为理想绝热压缩与多变压缩的可逆压缩功。半水煤气可视为理想气体，其多变指数气体，其多变指数m=1.2m=1.2。9解：解：（1）等温压缩）等温压缩212( )113-121 11ln294.2 100ln(100 20) 1000 ln()142.7 10 kJ h20 100Ps RPPWQVdPnRTPPPVP（2）绝热压缩）绝热压缩12()1 11()11KKs RPKWV PKP 10对于混合气体对于混合气体 10.2830.3360.19450.11570.070611 1.40 1 1.41 1 1.41 1 1.31 1 1.30 1iimiyKK=2.610所以Km=1.383 ，代入公式可得：1.383 13-11.383( )1