2012化工熱力學(xué)復(fù)習(xí)資料

1、化工熱力學(xué)復(fù)習(xí)資料一、是非題（下列說法正確的在括號(hào)內(nèi)打V,錯(cuò)誤的打乂 ）1）理想氣體的熵僅僅是溫度的函數(shù)。（X）2）純物質(zhì)的平衡汽化過程，其摩爾體積、焓、熱力學(xué)能、Gibbs函數(shù)的變化值均大于零（X）3）氣體混合物的Virial系數(shù)，如B, C，是溫度和組成的函數(shù)。（V）4）一般情況下，剩余性質(zhì) H =0, S = 0 ,只有當(dāng)壓力極低時(shí)兩者均等于零。（V）5若忽略動(dòng)能或位能的變化，穩(wěn)流過程的能量平衡式為：H =Q-WS，該式對(duì)可逆與不可逆均適用。（V）6）任何實(shí)際過程，總有效能必減少，總無效能增加，且有效能的減少必多于無效能的增加量。（V）7）二元溶液的逸度與其組分的逸度有如下的關(guān)系：Inf

2、 =xj 門（存/%）七21 n（f?/x2）（V）8）熱力學(xué)基本關(guān)系式只適用于可逆過程。（X ）9）對(duì)于一個(gè)封閉氣體系統(tǒng)，氣體從一個(gè)給定的狀態(tài)變化到另一個(gè)狀態(tài)，只要對(duì)所有經(jīng)歷的過程是可逆的，則-.pdV積分值就與所經(jīng)歷的路徑無關(guān)。（V）10）對(duì)理想溶液，所有的過量性質(zhì)均為零。（V）11）偏摩爾體積可表示為 叼=|列ncnJT pn 。（X ）I , P,nji（, p,nji12）在（1）-（2）二元系統(tǒng)的汽液平衡中，若 （1）是輕組分，（2）是重組分，則y1 X1，y2 ”： X2（X）13）功的傳遞不會(huì)引起熵流，因此功的傳遞進(jìn)入系統(tǒng)不會(huì)引起系統(tǒng)的熵變。（X ）14）如果某系統(tǒng)在進(jìn)行的過程

3、中熵值不變，則該過程是可逆、絕熱的過程。（X ）(X)15）理想功表達(dá)式為：Wd二舊 T玉S，該式僅適用于物理過程，而不適用于化學(xué)過程。(X)16）由熱力學(xué)分析可知：相對(duì)于等溫與多變壓縮過程而言，絕熱壓縮過程的功耗為最小。17）T, =303K的常溫水，假如冷凍成 T2 =273K的冰，則制冷系數(shù)z = Ql /W4| =T2 /(T)T2) o佝一切實(shí)際過程，因熵產(chǎn)Sg 0，故必有做功能力的損失。（門19）可逆絕熱過程的熵產(chǎn)等于零，因此過程的有效能損失也等于零。（V）20）節(jié)能就是節(jié)約過程的有效能，防止能量無償降級(jí)。（V）21）在蒸汽壓縮制冷循環(huán)中，制冷劑先冷凝后過冷再進(jìn)入節(jié)流閥有助于提高過

4、程的制冷系數(shù)。計(jì)算題和推導(dǎo)題:1、（V）有一蒸汽動(dòng)力裝置的 T-S圖如右圖所以H1知：該裝置1-250kJ kg 1，-1H 3 二 2695kJ kg ，損失，試求:產(chǎn)功 W =105kJ h-1，H 2 =3327kJ kg1，H4二 249kJ kg-1，忽略裝置的散熱3T每小時(shí)蒸汽的循環(huán)量G/kg h-1 ；鍋爐傳給水的熱量QH/kJ h-1 ；S計(jì)算題1）附圖 SWl (設(shè) T=298K)。裝置熱效率 T ； 若Qh來自800r的恒溫?zé)嵩?，?jì)算總過程的損耗功-WSrv_1051解： G S158.23(kJ h-1)H3-H22695-3327 Qh 二 G HH1 =158.23

5、(3327-250) =486867.1(kJh-1) -WS 105S100% =20.54%Qh486867.1 Wd =Qh 1 -= 486867.11 298 =351651.4(kJ h-1)I 1073丿2、將150kJ的熱量從高溫?zé)嵩碩h =550K直接傳遞給兩個(gè)冷源T =350K和T? = 250K。環(huán)境 溫度為T°=300K。如果熱量傳遞給熱源溫度T1的量是它傳遞給熱源溫度T2量的一半，試求: 熵產(chǎn)生量，kJ K 4 ;損失功，kJ;怎樣才能使得該過程變得可逆? 解：取整個(gè)熱源為系統(tǒng)，則構(gòu)成封閉系統(tǒng)，因此：根據(jù)熱力學(xué)第二定律得：Q WL逼=300 0.27=81(

6、kJ) 用無數(shù)個(gè)小Carnot循環(huán)完成傳熱過程。3、 用1.5MPa, 773K的過熱蒸汽來推動(dòng)透平機(jī)，并在0.07MPa下排出乏汽，此過程既不可逆， 也不絕熱，過程的熱量損失為79.4 kJ kg蒸汽，初始狀態(tài)下蒸汽的焓、熵值為H,=3473.1 kJ kg-1，0=7.5698 kJ kg-1 K J，在 0.07MPa，S2 = 7.5698 kJ kg-1 KJ 時(shí)蒸汽 的焓值 出=2680 kJ kg-1，實(shí)際由于過程的不可逆性，出口的泛氣戰(zhàn)=2719.6 kJ kg-1，8=7.6375 kJ kg-1 K J，試求：該過程對(duì)外實(shí)際輸出的軸功，做等熵絕熱膨脹時(shí)對(duì)外輸出的 軸功，過程

7、的熵產(chǎn)、損耗功，設(shè)環(huán)境溫度為T0-293K。解：以1kg蒸汽為計(jì)算基準(zhǔn)，則由熱力學(xué)第一定律得：由熱力學(xué)第二定律得：4、 熱力學(xué)內(nèi)能是溫度和體積的函數(shù)，即U仃V。試推導(dǎo)出dU = C/dT ?dV的方程式。解：U =U(T,V)，dU=|屯 dT+idV=C/dT + dVVT /Vl 點(diǎn)V 丿t7rv dU 二TdS pdV，i U "寸至 一 p= 2E V T V TT ： T V三、單項(xiàng)選擇題(下列各題各有一個(gè)最合適的答案，請(qǐng)選擇并填寫在括號(hào)內(nèi))1) 下列方程中不是氣體狀態(tài)方程的是(B )。A) R-K方程B) NRTL方程C) BWR 方程D)Virial 方程2) Gibb

8、s函數(shù)變化與p-V-T關(guān)系為Gig T,p -GRTln p，則Gx的狀態(tài)應(yīng)該為(C )A) T和p下純理想氣體B) T和零壓下的純理想氣體C) T和單位壓力下的純理想氣體D)以上說法都不對(duì)3) 當(dāng)p > 0時(shí)，M(T, p)-Mig(T,p)中不一定等于零的摩爾容量性質(zhì)是：(D )A) GB) SC) AD) V4) 不可逆穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)的能量累積等于零，過程的熵產(chǎn)(A )A)大于零B)等于零C)小于零D)不確定5) 某流體在穩(wěn)定裝置內(nèi)經(jīng)歷一個(gè)不可逆絕熱過程，所產(chǎn)生的功為24kJ，試問流體的熵變(C )A)小于零B)等于零C) 大于零 D) 不確定6) 在流體流動(dòng)過程和換熱過程中，下列那一項(xiàng)的大小影響過程的經(jīng)濟(jì)性( B )A) 過程的理想功B) 過程的損耗功C) 流體的流速D) 冷熱流體間的溫差7 下列敘述哪一