化工热力学思考题答案

化工热力学思考题答案第一章复习1.热力学四定律是什么？他们怎么说？它有什么作用？热力学第一定律：能量守恒和转化定律（揭示总能量保持不变）热力学第二定律：熵增加原理（揭示过程的方向、条件和限制）热力学第三定律：绝对熵定律（揭示熵有绝对值）热力学第零定律：热平衡定律（测定温度和建立经验温标的基础）2.什么是状态函数？它的特点是什么？哪些常见的热力学参数是状态函数？状态函数也是单调函数，用来描述状态的热力学性质，特征：经过一个变化后，其变化量等于终态与始态的差，即与路径无关，只与始末状态有关。3、热与功是否是状态函数？它们的正负取值的规定是什么？功和热是过程函数。系统获得的功（环境对系统所做的功）为正，而损失的功（系统对环境所做的功）为负。系统吸热（环境对系统加热）为正，系统放热（系统对环境加热）为负。4.热力学研究中的常见过程是什么？他们的特点是什么？可逆/不可逆过程，等温过程，等压过程，等熵过程，等容过程，绝热过程（绝热压缩/绝热膨胀过程），节流过程（等焓过程）。5.化学热力学的两种主要研究方法是什么？他们从什么角度研究这个问题？只要有宏观和微观的研究方法。第二章审查1、什么是超临界流体？它有何特点？超临界流体：温度和压力高于临界温度和压力的流体。特点：流体密度、溶解度和传热系数，气体粘度低，扩散系数高。2、气体液化的必要条件是什么？制冷剂和液化气成分应如何选择？气化液体的必要条件：温度必须降至临界温度以下。液化气成分的选择：加压后，液化气变成液体，储存在高压钢瓶中。打开减压阀后，它将蒸发。制冷剂的选择取决于物质的PVT关系。3.理想气体和真实气体的区别是什么？在什么理想条件下可以使用气体方程？区别：理想气体分子间无作用力，分子本身不占有体积，低压下的真实气体可视为理想气体。4、写出维里二项式方程，并说明其系数的物理意义。在什么条件或范围下可应用维里方程？b的物理意义：表示两个分子间的相互作用引起的真是气体与理想气体的偏差，使用于非极性和弱极性的气体.z=1+br/rt.5.常见的立方状态方程是什么？它基于什么方程，如何修正？它们的适用范围是什么？常见的多常数状态方程是什么？立方状态方程，VDW，rk，SRK，pr。常见的多常数状态方程：vrial，BWR-mh。注：PK、SRK、BER、MH。6、什么是对比态原理？压缩因子表示什么？对比状态原理：对于具有相同偏心系数的所有流体，在相同对比温度和压力下，压缩系数必须相等。压缩系数：真实气体与理想气体的体积比。7、偏心因子的定义？其物理意义是什么？有何作用？偏心系数的定义：当相对温度为0.7时，物质相对饱和蒸汽压的对数与惰性气体相对饱和蒸汽压的对数之间的差值物理意义：一边流体与球体非极性简单流体在形状与极性方面的偏心度。8、三参数的普遍化关系式有哪两种？它们的适用条件分别是什么？一般压力法：当比较温度和压力的点下降到线以下时，使用一般压力法，比较体积小于2。Puwei法：当比较温度和压力的点落在管线上方时，使用Puwei法，且比较体积小于2第七章复习题1.节流膨胀和等熵膨胀的区别是什么？节流膨胀是等焓膨胀，等熵膨胀是可逆绝热膨胀/压缩2.绘制朗肯循环的原理图和T-S图，对过程中的每台设备和整套装置进行热分析，写出能量方程，简化各相应系统的方程。应分析第283-284页上的两个数字3、循环的特点是什么？写出热效率与制冷系数的定义式。热效率第284页，制冷系数第294页5、提高蒸气动力循环热效率有哪些方法？在朗肯循环基础上进行改进的循环有哪些循环？它们分别通过采取什么措施来提高热效率或扩大应用范围的？提高蒸汽动力循环热效率的方法：改变热蒸汽的温度和压力，降低排气压力，提高锅炉进水温度。在朗肯循环基础上进行改进的循环有再热循环，回热循环，热电循环。回热循环通过提高锅炉进水温度来提高热效率；再热循环：提高再循环蒸汽温度来提高热效率；热电循环：降低乏气提高热利用率。6.绘制单级蒸汽制冷循环的原理图和T-S图，以过程中的各设备和整套装置为系统进行热分析，写出能量方程，并简化各相应系统的方程。P2957、为达到获得较低的制冷温度，而能耗不增加的目的可采用什么制冷循环？吸收式制冷有何特点？热泵与制冷有什么区别？可采用多级压缩制冷和复叠制冷；吸收式制冷消耗少量的机械功，主要是热能，从而