化工熱力學(xué)復(fù)習(xí)題匯總(共9頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第二章四、計算題1. 在常壓和0下，冰的熔化熱是334.4Jg-1，水和冰的質(zhì)量體積分別是1.000和1.091cm3 g-1，且0時水的飽和蒸汽壓和汽化潛熱分別為610.62Pa和2508Jg-1，請由此估計水的三相點數(shù)據(jù)。解：在溫度范圍不大的區(qū)域內(nèi)，汽化曲線和熔化曲線均可以作為直線處理。對于熔化曲線，已知曲線上的一點是273.15K，Pa；并能計算其斜率是PaK-1熔化曲線方程是對于汽化曲線，也已知曲線上的一點是273.15K，610.62Pa；也能計算其斜率是 PaK-1汽化曲線方程是解兩直線的交點，得三相點的數(shù)據(jù)是：Pa，K2. 試由飽和蒸汽壓方程（見附錄A-

2、2），在合適的假設(shè)下估算水在25時的汽化焓。解：由Antoine方程查附錄C-2得水和Antoine常數(shù)是故Jmol-1六、證明題1. 由式2-29知，流體的Boyle曲線是關(guān)于的點的軌跡。證明vdW流體的Boyle曲線是證明：由vdW方程得整理得Boyle曲線第三章3 試由飽和液體水的性質(zhì)估算(a)100，2.5MPa和(b)100，20MPa下水的焓和熵，已知100下水的有關(guān)性質(zhì)如下MPa，Jg-1，J g-1K-1, cm3 g-1,cm3 g-1 K-1解：體系有關(guān)狀態(tài)點如圖所示所要計算的點與已知的飽和點是在同一條等溫線上，由 cm3 g-1 K-1得又 cm3 g-1得當(dāng)P=2.5M

3、Pa時，S=1.305 Jg-1 K-1；H= 420.83J g-1；當(dāng)P=20MPa時，S= 1.291Jg-1 K-1；H=433.86J g-1。4 在一0.3m3的剛性容器中貯有1.554×106Pa的飽和水蒸汽，欲使其中25%的蒸汽冷凝，問應(yīng)該移出多少熱量? 最終的壓力多大?六、證明題1 證明3、證明（）T JCp，并說明Jig04 證明狀態(tài)方程表達(dá)的流體的（a）CP與壓力無關(guān)；(b)在一個等焓變化過程中，溫度是隨壓力的下降而上升。證明：（a）由式3-30,并代入狀態(tài)方程，即得，所以CP與壓力無關(guān)。(b)由式3-85得，所以在一個等焓變化過程中，溫度是隨壓力的下降而上升。

4、第四章四、計算題1. 298.15K， 若干NaCl(B)溶解于1kg水(A)中形成的溶液的總體積的關(guān)系為 (cm3)。求=0.5mol時，水和NaCl的偏摩爾。解：當(dāng)mol時，18.62cm3 mol-1且，1010.35cm3由于，mol所以，3 常壓下的三元氣體混合物的，求等摩爾混合物的。解：同樣得組分逸度分別是同樣得4 三元混合物的各組分摩爾分?jǐn)?shù)分別0.25，0.3和0.45，在6.585MPa和348K下的各組分的逸度系數(shù)分別是0.72，0.65和0.91，求混合物的逸度。解：6 已知環(huán)己烷（1）苯（2）體系在40時的超額吉氏函數(shù)是和kPa，求（a）；（b）；(c)解：（a）由于是的

5、偏摩爾性質(zhì)，由偏摩爾性質(zhì)的定義知同樣得到（b）同樣得同理由（c）的計算結(jié)果可得(c)由 得到7 已知苯（1）環(huán)己烷（2）液體混合物在303K和101.3kPa下的摩爾體積是（cm3 mol-1）,試求此條件下的（a）；(b)；(c)（不對稱歸一化）解：（a）(b)由混合過程性質(zhì)變化的定義，得（c）由對稱歸一化超額性質(zhì)的定義知由不對稱歸一化的定義知所以第五章3 在常壓和25時，測得的異丙醇(1)-苯(2)溶液的汽相分壓（異丙醇的）是1720Pa。已知25時異丙醇和苯的飽和蒸汽壓分別是5866和13252Pa。(a)求液相異丙醇的活度系數(shù)（對稱歸一化）；(b)求該溶液的。解：由得同樣有：4 苯(1

6、)-甲苯(2)可以作為理想體系。(a)求90時，與x1=0.3 的液相成平衡的汽相組成和泡點壓力；(b) 90和101.325kPa時的平衡汽、液相組成多少? (c)對于x1=0.55和y1=0.75的平衡體系的溫度和壓力各是多少? (d)y1=0.3的混合物氣體在101.325KPa下被冷卻到100時，混合物的冷凝率多少?解：查出Antoine方程常數(shù)物質(zhì)ABC苯(1)6.94192769.42-53.26甲苯(2)7.05803076.65-54.65，由Antoine方程得（a）同樣得由理想體系的汽液平衡關(guān)系得(b) 由(c)由得即所以（d），由Antoine方程得設(shè)最初混合物汽相有10

7、mol，即苯3mol，甲苯7mol。冷凝后汽、液相分別為(10-a)和amol，則：冷凝率：第六章三、計算題1. 求算在流動過程中溫度為540，壓力為5.0MPa的1kmol氮氣所能給出的理想功為多少？取環(huán)境溫度為15，環(huán)境壓力0.1MPa。氮氣的摩爾定壓熱容Cp=17.86+4.27×10-3T kJ·kmol-1·K-1。2. 某廠有一輸送90熱水的管道，由于保溫不良，到使用單位時，水溫已降至70，試求水溫降低過程的熱損失與損失功。設(shè)大氣溫度為25。解：管道中壓力沒有變化，且壓力對焓、熵的影響可忽略，故采用飽和水的數(shù)據(jù)計算。3.有一逆流式換熱器，利用廢氣加熱空

8、氣?？諝鈴?.1MPa、20的狀態(tài)被加熱到125，空氣的流量為1.5kg·s-1。而廢氣從0.13 MPa、250的狀態(tài)冷卻到95?？諝獾谋榷▔簾崛轂?.04kJ·kg-1·K-1，廢氣的比定壓熱容為0.84kJ·kg-1·K-1，比定容熱容為0.63kJ·kg-1·K-1。假定空氣與廢氣通過換熱器的壓力與動能變化可忽略不計，而且換熱器與環(huán)境無熱量交換，環(huán)境狀態(tài)為0.1MPa、20。試求：（1）換熱器中不可逆?zhèn)鳠岬挠行軗p失D?（2）換熱器的有效能效率？解：8. 有一單級壓縮機壓縮丙烷，吸入壓力為0.3 MPa，排出壓力2.8 MPa，進(jìn)壓縮機溫度為20，處理量為20kmol·h-1。如果壓縮機在絕熱可逆下操作，問所需功率為多少？已知丙烷的摩爾定壓熱容為Cp=5.4+0.02T(kJ·kmol-1·K-1) T=914.48K9. 一朗肯循環(huán)蒸氣動力裝置的鍋爐供應(yīng)2.45 MPa（絕壓）、430的過熱蒸氣給透平機，其流量為25200kg·h-1。乏汽在0.0135 MPa壓力下排至冷凝器。冷卻水溫21。假定透平是絕熱可逆的，冷卻器出口是飽和液體，循環(huán)水泵將冷凝液打回鍋爐的過程也是絕熱可逆過程。求：（1）透平所做的功；（2）泵功；