南京工业大学化工热力学试题-水平测试-2009A

南京工业大学第PAGE南京工业大学第6页4页南京工业大学化工热力学试题（A水平）卷（开）2008~2009年度第二学期使用班级化学工程与工艺专业06级2009.5．班学姓成绩二．水平考试（共50分）（5分）南京某企业王经理从江阴某企业购买了两罐40bar的甲烷气，并令员工将其中一罐甲烷气通过压缩机装入另一罐中。王经理根据PV=nRT算得两罐甲烷气合并后压力应该为80bar75bar，尔方有问题，原因是什么？2.5分）某气体符合状态方程PV-=R（bb>代氟利昂作为冰箱制冷剂（冰箱通常利用节流过程获得低温，请给出理由？3.（12分某二元混合物的中组分的偏摩尔焓可表示为H1求出：

ab1

x2和H2

a b2

x2，1(1)b与b的关系；(２)H；(3)H,H；(4)H，H；(5)HE；1 2 1 2 1 24．(10分)已知某二元系，液相温度为300K时，有nGE0.75nn n，RT 12 1 2pS1866Pa，pS3373Pa。求组成为x 0.2时，此二元液体的气相组成y和1 2 1 1总压。T 058分）试证明单组分系统TS图上等压线的斜率大于零（即证明S

，参考教 p材P81图3-12 T-S图中等压线。压力/MPa温度/K焓/kJ·kg-1熵/kJ·kg-1·K-1环境水0.1013298104.9压力/MPa温度/K焓/kJ·kg-1熵/kJ·kg-1·K-1环境水0.1013298104.90.3674过热蒸汽4.07733445.37.0901饱和水0.04309.4151.50.5210饱和蒸汽0.04309.42567.48.3304）该过程可逆否？为什么？该过程的等熵效率？该过程的W、WW各是多少？id s L(4)求膨胀前后蒸汽有效能的变化△E。X南京工业大学化工热力学试题（A水平）卷（开）参考答案气体状态方程如、SRKPR方程求解。作为通过节流过程获得温的制冷剂之先决条为，焦汤姆生系 0.JH

V RT RTT

P

T

V b b PP

P P

T

C 0,b0J P

H C

C C PH T P P PP该物质不适合做制冷3.1)已知H

abx2;H abx21 1 1 2 2 2 2 1各偏摩尔焓之间的关系符合GibbsDuhe方程:xdHx11dx

2x dH22dx

10xdH11dx

2x dH 022dx1x2bx1 1

1 2 1x2bx 02 2 1bb1 2 HxH1 1

xH2

x(a1

bx2)x(a1 2 2

bx2)ax2 1 1

ax2

bxx1 1 2HlimH ab1 x0 1 1 11 HlimH ab2 x0 2 2 2H

2 limH a1 x1 1 11 H limH a2 x1 1 22HEHHxH1 1

xH2

ax1

ax2

bxx1 1

ax1

ax2

bxx1 1 2nGE nn2）解： 0.75 12 ，则：RT nn1 2(nGE/RT) (nGE/RT)ln 0.75x2，ln 0.75x21 n 2 2 n 11 n 2 n2 1x0.2ln1

0.75x22

0.750.820.48，1

1.616；同理2

1.030ppSxpSx1 11 2 2

18660.21.61633730.81.0303384PapSxy 1 11 p

18660.21.616 5． ()

解：

p

p pH CT p

H TSp

T 0 C 6.5.）S

p （S

S）(8.33047.0901)1.24kj/kg.k体系 2 1Q 0S 环 T环

298S S总

S环

1.24kj/kg.k0是不可逆的2分)2）设等熵膨胀后点为2'，则S SS S

1xSxg1S SxS S

7.09010.52100.84128.33040.5210 H H

l1x

Hxg151.50.15882567.40.84122183.8kJ/kg S，透平

WS,透平,不 0.6959(2分

1HH

3445.32567.43445.32183.8H2S,透,可 1 2'H2

HS）id 2 1 0 2 1(2567.43445.3)298(8.33047.0901)1247.5kJ/分）W HQH(2567.43445.3877.9kJ/分）SW TSL 0

2981.24369.52kJ/分）Wid

877.9