2023年南京工业大学化工热力学试卷

南京工业大学化工热力学试题〔A〕卷〔闭〕2023~202303级2023.6．班级 学号 姓名 成绩题号题号一二三四五总分得分一．单项选择题〔每题120〕本大题解答〔本大题解答〔用A或B或C或D〕请填入下表：题号答案12345678910题号答案11121314151617181920关于化工热力学应用的以下说法中不正确的选项是〔 A．可以推断工艺、方法的可行性B．推测反响的速率C．通过热力学模型，用易测得数据推算难测数据；用少量试验数据推算大量有用数据D．相平衡数据是分别技术及分别设备开发、设计的理论根底超临界流体是以下〔 〕条件下存在的物质C C C A.高于T和高于P B．高于T和低于C C C C C C C．低于T和高于P D．T和C C C 混合气体的其次维里系数A.T和P的函数 B.仅为T的函数 C.T和组成的函数 D. P和组成的函数如被冷物系要求达-15℃，则制冷循环中氨的适宜蒸发温度为〔 。A.-15℃； B.-10℃； C.-20 D.-45℃。纯流体在肯定温度下，如压力低于该温度下的饱和蒸汽压，则此物质的状态为〔 〕饱和蒸汽 B.饱和液体 C．过冷液体 D.过热蒸汽Wilson方程是工程设计中应用最广泛的描述活度系数的方程。关于该方程以下说法不正确的选项是〔 〕A．适用于极性以及缔合体系 B.不适用于液液局部互溶体系C．提出了局部摩尔分率的概念 D.它的超额自由焓模型是依据正规溶液为根底的南京工业大学 本卷第1页，共6页 1气体经过稳流绝热过程，对外作功，如无视动能和位能变化，无摩擦损失，则此过程气体焓值〔 〕增加 B．削减 C．不变 D. 不能确定三参数普遍化方程中，三参数为〔 。A．T，P，Z； B．T，P，V ；C．T，P，V； D．T，P，ωr r r r r r r C r rT对1mol符合PRT/(Vb)状态方程的气体，(S/V) 应是〔 〕TA.R/〔V-b〕 B.R C. -R/P D.R/T10．.不行逆过程中孤立体系的〔 〕A.总熵是增加的，也是增加的 B.总熵是削减的，也是削减的C.总熵是削减的，但

是增加的 D. 总熵是增加的，但

是削减的对同一朗肯循环装置,假设提高汽轮机进汽压力，其余条件不变，则其热效率〔 〕A. 有所提高，乏气干度下降 B. 不变，乏气干度增加C.有所提高，乏气干度增加 D. 热效率和干度都不变关于制冷原理，以下说法不正确的选项是〔 〕任何气体,经等熵膨胀后,温度都会下降只有当 0，经节流膨胀后，气体温度才会降低JT在一样初态下，等熵膨胀温度降比节流膨胀温度降大任何气体,经节流膨胀后,温度都会下降符合抱负气体行为的气体不行用来做节流膨胀过程的制冷介质。关于偏摩尔性质，下面说法中不正确的选项是〔 〕A.偏摩尔性质与温度、压力和组成有关 B．偏摩尔焓等于化学位C．偏摩尔性质是强度性质 D.偏摩尔自由焓等于化学位等温等压下，在A和B组成的均相体系中，假设A的偏摩尔体积随A浓度的增加而减小，则B的偏摩尔体积将随B浓度的增加而( )增加 B.减小 C.不变 D.不肯定在肯定的温度和压力下二组分体系汽液平衡的条件是〔 。VVˆ；ˆVˆL B. ˆVˆ；ˆ11２２１２１C. ˆＬˆ；ˆＶ１ ２ １

ˆＬ２

ˆＬ２fV(f为混合物的逸度〕16偏心因子ω的数值大小与 有关。A．温度； B．压力； C．物质种类； D．物质种类与温度。2南京工业大学 第2页，共6页g l的HO，应当是 〔 〕2A．过热蒸汽 B. 湿蒸汽 C．液体水 D．饱和水蒸汽25℃恒温水浴吸取热量8000KJ，体系熵增25KJ/K，则此过程A.可逆的 B.不行逆的 C.不行能的依据Van’tHoff等压方程式，对吸热反响，温度上升，反响平衡常数〔 〕A．增加 B．削减 C．不变 D．可能增加也可能削减对反响H

O→H2

+1/2O2

4mol1molO生成，则反响进度和H的摩尔分数分别是〔 〕2 2A．2，1/5 B．1，2/5 C．2，2/5 D．1，1/5二．填充题〔本大题共151〕本课程学过各种状态方程如RK方程、抱负气体方程vdW方程、SRK方程，请为它们的计算准确度排序 。体系由一状态到另一状态变化过程中以 方式进展时的成效应称为此过程的抱负功。γ>1的二元共沸物系,是具有 压力共沸点的物系。i超额性质的定义是ME = 。麦克斯韦关系式的主要作用是 。流体常常通过喷嘴获得高速气体〔超音速〕，该高速气体的速度。对抱负溶液,ΔH= ,ΔS= ，ΔG= _。肯定温度压力下体积削减的气相反响假设增加惰性气体量则产物平衡组成 。真实气体混合物的PVT性质=纯气体的PVT关系式+ _规章。一般能量平衡是反映系统中能量的 利用状况，有效能()平衡是反映系统中能量 的利用状况。．体积膨胀系数的定义式为：

1V 那么，抱负气体的体积膨胀系数V T P为 。12.同一热机在夏天的热机效率比在冬天的热机效率 。南京工业大学 第3页，共6页3三．简答题〔本大题共155〕简述剩余性质的定义和作用。在P--V图上标出临界点、饱和液相线、饱和汽相线和相关区域。简述纯物质逸度f的定义和物理意义。i四．计算题〔50分〕1.013MPa、6.868MPa、8.611MPa1.013MPa，573K的过热蒸8.611MPa，573K0.1013MPa298K的冷凝水。将它们做功本领从大到小排序，并说出如此排序的理由。〔不需要计算〕简要阐述如何合理利用蒸汽。计算4#饱和蒸汽的E。x序号P,MPaT,KSH(KJ/Kg.K)(KJ/Kg)(4)4#序号P,MPaT,KSH(KJ/Kg.K)(KJ/Kg)0水0.10132980.3674104.91饱和蒸汽1.0134536.5822772.12过热蒸汽1.0135737.1330533饱和蒸汽6.868557.25.82627754饱和蒸汽8.6115735.78727835饱和水8.6115733.25341344南京工业大学 第4页，共6页 4有一氨压缩制冷循环装置，其制冷量为100000kJ/hr 。氨的蒸发温度是243K，经可逆绝热压缩后，冷凝至303K，过冷到298K,再经节流阀节流，回蒸发器。试计算:1〕在T-S图上表示此循环过程；〔2〕kg氨制冷量；〔3〕单位时间制冷剂的循环量和压缩机理论功率〔kw；〔4〕制冷系数。压缩机进出口处氨的焓分别是1644 kJ/kg 和1966 kJ/kg，冷凝器出口过冷氨的焓是540kJ/kg 。 〔12分〕由试验数据得到25℃，1atm下一二元溶液的摩尔焓可用下式表示：H15045X+10X2–15X3H单位是J/mol，X

11 1 1 1(1)

H,H；(3) H，H；(4) 混合过程焓变H；(5) HE；1 2 1 2 1 2标准态按Lewis-Randall定则。 〔12分〕南京工业大学 第5页，共6页5某含组分1和2γ=AX2,γ=AX2A6℃1 2 2 1γ下达汽液平衡时能形成共沸物现测得60℃下 ∞=14.7,PS=0.0174MPa, PS=0.0667MPa，γ1 1 2设汽相可视为抱负气体。试求：GE〔A值；60C下恒沸点组成和平衡蒸汽压〔〔R〔14分〕南京工业大学 第6页，共6页6化工热力学试题答案〔A卷〕〔2023~2023年度其次学期〕03级一. 单项选择题〔每题1分，共20分〕1B 2A 3C 4C 5D6D 7B 8D 9A 10D11A 12D 13B 14B 15A16C 17A 18C 19A 20C二.填空题(每空1分,共15分)1．SRK>RK>vdW>抱负气体方程2．完全可逆最高M—Mid〔T，同P和同组成下真实溶液与抱负溶液性质之差〕由可直接测量热力学性质〔PVT〕计算难以直接测量热力学性质〔S,H,U〕2(HH1 22(HH1 220，-RΣxilnxi，RTΣxilnxi削减混合；数量；质量/T12.低三.简答题(每题5分,15分)。1R=—*由剩余性质可较便利地计算出广度热力学性质MΔM。CLACLAL+VVBPV如图，C—临界点，CA—饱和液体线，CB—饱和蒸汽线，L—液相区，V—汽相区，L+V---汽液共存区3．逸度的完整定义是：dGi=RTdlnfi，limfi/P=1。其物理意义：抱负气体的逸度是压力，真实气体的逸度是校正压力。五.计算题〔50分〕1〔〕4#>#>2>1>5#由于温度压力越高，蒸汽的作功本领越大；温度一样时，压力越高，蒸汽的作功本领越大；7南京工业大学 第1页 共2页压力一样时，温度越高，蒸汽的作功本领越大；任何温度压力下的饱和蒸汽比任何温度压力下的饱和水作功本领大。应尽可能利用高压蒸汽来做功，低压蒸汽来加热。Ex4

T(S0

S)(H4

H)298(0.36745.787)(104.92783)1063KJ/Kg4〔4〕Wid

(H5

H)T(S4 0

S)(13442783)298(3.25345.787)684KJ/Kg42．kg氨制冷量q=1644–540=1104kJ/kg，理论功耗w=1966–1644=322kJ/kg2T2T341S②制冷剂循环量G=100000/1104=90.58kg/h理论功率N =90.58*322/3600=8.102kwT③制冷系数ζ=1104/322=3.433．①(H/x1

)T,P

(H/x2

)T,P

=-45+20x1

–45x21H=H–x

〔H/x)

=105+20x

—55x

2+30x31 2 2T,P

1 1 1H=H+x〔H/x) =150—10x+30x32 1 2T,P 1 1②H=100， H=1501 2③H∞=105 H∞=1701 2④ΔH=5x+10x2—15x31 1 1⑤HE=ΔH4.1)GERT (xi

lni

)RT(x1

2

xAx2)ARTxx2 1 1 22)lnlimln Aln14.72.68781 x0 113)恒沸时,1,即x /y1 1

x /y2 2Py 1

xPs 和Py1 1 1

x2

Ps 2

PsPs1 1 2 2ln

lnPsln lnPs与x＋x＝１:1 1 2 2 1