化工熱力學(xué)模擬試題及參考答案

　　化工熱力學(xué)課程的學(xué)習(xí)中，做模擬試題是必不可少的一部分。下面是由陽(yáng)光網(wǎng)小編分享的化工熱力學(xué)模擬試題，希望對(duì)你有用。

　　化工熱力學(xué)模擬試題一、選擇題

　　(共10分，每小題2分)

　　1.偏心因子是從下列定義的( B )。

　　A.分子的對(duì)稱性 B.分子的蒸氣壓性質(zhì) C.分子的'極性 D.分子的大小

　　2. 某流體經(jīng)可逆絕熱膨脹對(duì)外做功Ws，此過程的理想功為Wid，則Ws( C )Wid。 A.大于 B.小于 C.等于 D.不確定

　　3. 指定溫度下的純液體，當(dāng)壓力高于該溫度下的飽和蒸氣壓時(shí)，其狀態(tài)為( D )。 A.飽和蒸汽 B.過熱蒸汽 C.超臨界流體 D.壓縮液體

　　4. 某氣體符合狀態(tài)方程pRT/(Vb)，該氣體從V1等溫可逆膨脹至V2，則系統(tǒng)的S為( A )。 A.Rln

　　V2bVVVb

　　B.Rln2 C.Rln1 D.Rln1 V1bV1V2V2b

　　5. 二元非理想溶液在極小濃度的條件下，溶質(zhì)組分和溶劑組分分別遵循( B )。

　　A.Lewis-Randall規(guī)則和Henry定律 B.Henry定律和Lewis-Randall規(guī)則 C.Henry定律和Henry定律

　　D.Lewis-Randall規(guī)則和Lewis-Randall規(guī)則

　　化工熱力學(xué)模擬試題二、判斷題

　　(共45分，每小題3分。對(duì)"√"，錯(cuò)"×")

　　1. 汽液兩相平衡的條件是同一組分在汽液兩相的逸度相等。( × ) 2. 對(duì)理想溶液來說，混合性質(zhì)和過量性質(zhì)是一致的。( × ) 3. 一般情況下，經(jīng)絕熱節(jié)流后，流體的溫度下降。( × ) 4. 正規(guī)溶液混合焓變?yōu)榱悖�混合體積為零。( × ) 5. 可逆過程的有效能守恒。( √ )

　　6. 穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流過程的能量積累為零，熵的積累可能不為零。( × )

　　7. 對(duì)于理想溶液，i組分在溶液中的逸度系數(shù)和i純組分的逸度系數(shù)相等。( √ )

　　8. 某二元系有l(wèi)n1>0,則必有l(wèi)n2>0。( × )

　　9. 有些真實(shí)氣體的μJ總是大于零。( × )

　　10. 合理用能的總則是按質(zhì)用能，按需供能。( √ )

　　11. 能滿足熱力學(xué)一致性的汽液平衡數(shù)據(jù)就是可靠的數(shù)據(jù)。( × )

　　12. 純物質(zhì)由液體變成蒸汽，必須經(jīng)過汽化的.相變化過程。( × )

　　14. 在同一溫度下，純物質(zhì)的飽和蒸汽與飽和液體的Gibbs函數(shù)相等。( √ )

　　15. 純物質(zhì)的維里系數(shù)，如B、C等，是溫度和壓力的函數(shù)。( × )

　　化工熱力學(xué)模擬試題三、計(jì)算題

　　(共40分)

　　1.有一發(fā)明者設(shè)計(jì)了一臺(tái)熱機(jī)，熱機(jī)消耗熱值為40000kJ·kg-1的油料0.5kg·min-1,其產(chǎn)生的輸出功率為180kW，規(guī)定這臺(tái)熱機(jī)工作的高溫與低溫?zé)嵩捶謩e為350℃與30℃，試判斷此設(shè)計(jì)是否合理，并說明理由?(10分)

　　解：供給的熱量為QH0.540000/60333.3(kJs-1) 該熱機(jī)的效率為：TWS180100%54% QH333.3

　　TL303.15148.6% TH623.15工作于相同溫度區(qū)間的`Carnot循環(huán)熱機(jī)效率為：Carnot1

　　因?yàn)?#61544;CarnotT，這與一切不可逆熱機(jī)的效率低于Carnot熱機(jī)效率相矛盾，所以該設(shè)計(jì)不合理。

　　2.低壓下丙酮(1)-乙腈(2)組成的二元系的汽液平衡可近似為理想系統(tǒng)，查得組分的Antoine方程如下：

　　2940.46

　　T35.93

　　2945.47Sln[7.502p2]16.2874T49.15ln[7.502p1S]16.6513

　　式中，p單位為kPa，T單位K。試求：

　　⑴ 55℃時(shí)，液相組成為x1=0.30時(shí)的平衡壓力與汽相組成;(5分)

　　⑵ 溶液中總組成為Z1=0.82，當(dāng)55℃、85kPa時(shí)的液相分?jǐn)?shù)以及汽液相組成。(5分)

　　s解：當(dāng)T=55℃時(shí)，p196.90kPa，p241.05kPa。 s

　　(1) pp1x1p2x296.900.341.050.757.81(kPa) ss

　　p1sx196.900.3y10.503 p57.81

　　ss(2) 根據(jù)pp1x1p2x296.90x141.05(1x1)85，解得：x10.787

　　p1sx196.900.787y10.897 p85

　　設(shè)液相分?jǐn)?shù)為，以單位摩爾量為計(jì)算基準(zhǔn)，則根據(jù)物料衡算可得：

　　x1y1(1)Z1，即0.7870.897(1)0.82，解得：0.7

　　3. 在303K、0.101325MPa下，苯(1)和環(huán)己烷(2)的液體混合物的焓數(shù)據(jù)可表示如下：

　　mol-1 H10020x12.5x12 kJ·

　　其中，x1為苯的摩爾分?jǐn)?shù)。試求該溫度壓力下用x1表示的H1,H2,H的表達(dá)式(標(biāo)準(zhǔn)態(tài)以Lewis-Randall規(guī)則為基準(zhǔn))。(10分)

　　2解：因H10020x12.5x1，所以nH100n20n12.5n1，則： n2

　　(nH)2n1nn121100202.577.52.5(1x1)2 2nn1T,p,n2

　　(nH)0n1221002.521002.5x12 nn2T,p,n1

　　H1lim177.5(kJmol-1)，H2lim2100(kJmol-1) x11x21

　　mol-1) HHx1H1x2H210020x12.5x1277.5x1100(1x1)2.5x1(1x1) (kJ·

　　4. 298K時(shí)，乙醇水溶液的表面張力與濃度c的關(guān)系為：

　　721030.50106c0.20109c2，計(jì)算濃度為0.75 moldm3時(shí)單位界面吸附量Γ(1)

　　2。解 由721030.50106c0.20109c2微分得

　　d0.50106c0.40109c dc

　　12c2d0.75(0.501060.401090.75)1.511010(molm-2) RTdc2T8.314298

　　化工熱力學(xué)模擬試題四、問答題

　　(共10分)

　　1.在T-S圖上分別描述下列過程的特點(diǎn)并畫出所經(jīng)途徑

　　⑴ 定容加熱飽和液體 (2分)

　　⑵ 定容加熱飽和蒸汽 (2分)

　　⑶ 將過熱蒸汽定壓冷凝為過冷液體(2分)

　　⑷ 將過熱蒸汽可逆絕熱壓縮 (2分)

　　⑸ 將飽和液體連續(xù)節(jié)流 (2分)

　　解答：

　　各過程的特點(diǎn)分別為：

　　(1)從飽和液體線AC上一點(diǎn)沿著等比容線V1往右上方路徑走;

　　(2) 從飽和氣體線CB上一點(diǎn)沿著等比容線V2往右上方路徑走;

　　(3) 沿著等壓線p向左下方路徑走，其中經(jīng)歷兩相區(qū)為水平線;

　　(4) 垂直于S軸的`直線，其中壓力p2p1。

　　(5) 位于兩相區(qū)中的曲線，其中起點(diǎn)為飽和液體線上的一點(diǎn)，在該曲線上的每一點(diǎn)焓值相同，即等焓線。

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