化工熱力學(xué)模擬題答案

1、模擬題一一 單項(xiàng)選擇題（每題1分，共20分）本大題解答（用 A或B或C或D）請(qǐng)?zhí)钊胂卤?題號(hào)12345678910答案CABAAABABCr題號(hào)11P 121314151617181920答案BDCAEBAABB、填空題1.:2p=02.z =z° + z15Bpc -B°B1RTcZ0, Z1,3.4.dS 二 dQ TH=U+PV, A=U-TS, G=H-TSdU =dQ +dW ,5. dU=TdS-pdV , dH=TdS+Vdp ,dA= -SdT pdV ,dG= SdT +Vdp6.lev A Her ,VRT ' xi In Xii8. x1 d

2、In 111.7. 0,0,- R ' n In n ,i偏摩爾性質(zhì)（Mj溶液性質(zhì)（M）關(guān)系式（M =送XiMi ）H；HH =送 n Hiiln(%In fIn f =送為 In（7）In%In ®In ® =送 x In 聊iIn壽G/RtG2rT Y Xi EiiAMi MAM =送 n AM ii2 29.理想10.比二比 ：X2 ；H2 二 H2、是非題題號(hào)12345678910答案XXVXXXXVXX四、計(jì)算題idS :IdT.dTrdSA idp打dp1.（即dS表示成dT和dP的函數(shù)）dQ =CpdT，所以,fdQ dTl丿p工，等壓條件下,dT丿p

3、由Maxwell方程可知,dS =dT + I dp 廠,l刃 /pI £p /r因此，pH T2. V = 28-20X1+10 Xi 2V2 = 40 + 10 X 1 2 V 上 28cm3 /molV2： = 50 cm3 /mol33EV1 = 18 cm /molV2 = 40 cm /mol,AV = 10X 1 X2 V = 10X1 X23. 設(shè)加入W克水，最終體積Vcm3 ；原來有nW和nE摩爾的水和乙醇，則有10 = nwVw +n eVe =14.61riW +58.01W J ，W、V = nW +一 Vw + nEVE= nw+一 17.11+ 口已56.

4、58 < 18 丿 '、_ 18 丿丿 nw "8 _ 4n Ey696n WF8+W35n E 4665解方程組得結(jié)果：V = 13.46m 3,W = 3830kg4.解:L：nln fd(1.96n - 0.235nJ丿-5T,P,n2dm=1.96 0.235 = 1.725(a) lnj 九二 e1"25% =1.12MPa ,同樣得?1 96二 e x2 =5.68MPa(b)ln f1X1 W,X2 =01 725= 1.96 0.235 =1.725，所以 f e .同樣得ln f2 =1.96，所以 f2 二 e1.96模擬題二一.單項(xiàng)選擇題

5、1A 2D 3D11B12C13A4B14C5D 6C 7A8D15A9A 10E二、判斷題：1V 2 X3V4x5V 6 x 7V 8V 9 x10V三、填充題：1.Lewis-Randall 定則，Henry定貝H2. dU=TdS -PdV; dH =TdS + VdP; dA =- PdV SdT; dG =VdP SdT 3.0,0,-R瓦 Xilnx. RT瓦 xi In xi四、 簡(jiǎn)答題：''五、計(jì)算題：1、V =V(1 x )+VgXV -VlVg V|=0.08031000 -1.012112032 -1.0121H =比 1 -x Hgx-209.33 0.

6、91697 25922 0.08303 = 407.18JgS = S 1 - x 亠 Sgx= 0.7038 0.91697 8.0763 0.08303 = 1.3159JgKG 二 H TS= 407.18 -323.15 1.3159 =-18.053Jg2、V1 = 28-20X1+10 X1 2V2 = 40 + 10 X1V/ = 28 cm3 /mol3V1 = 18 cm /mol V =10X1 X2VE = 10X1 X23.V2 = 50 cm3 /mol3V2 = 40 cm /molgeRTln 1八(xi ln i) = x1Ax2x2 Ax： = Ax1 x2=

7、ln( 1X1 f1ln ? = Axj + ln Xj + ln f12-Ax2 lnx1 ABCIn 2 = ln(-)=Ax； X2 f2In f2 = Ax；In x2 In f1 = Ax； In x2 Af?f,2In f = x, Inx2 In A Bx, -Cx,XiX2二 Ax,x2 (B - C )x, A模擬題三一、選擇題1、（1.5 分）C 2、（1.5 分）D3、（1.5 分）A4、（1.5 分）A5、（1.5 分）B6、（1.5 分）C7、（1.5 分）D8、（1.5 分）A9、（1.5 分）B10、（1.5 分）C11、（1.5 分）A12、（1.5 分）C13

8、、（1.5 分）D14、（1.5 分）A15、（1.5 分）A16、（1.5 分）D17、（1.5 分）d 18、（1 分）A19、（1 分）B20、（1 分）D21、（1 分）C22、（1 分）B23、（1 分）A24、（1 分）D25、（1 分）B26、（1 分）B27、（1 分）A28、（1 分）A29、（1 分）D30、（1 分）D31、（1 分）A32、（1 分）A33、（1 分）C34、（1 分）D35、B36 （1.5 分）B37、（1.5 分）A38、（1.5 分）D39、（1.5 分）D40、（1.5 分）B41、（1.5 分）A42、（1.5 分）B43、（1.5 分）A4

9、4、（1.5 分）A45、（1.5 分）A46、（1.5 分）D 47、（1.5 分）B48、（1.5 分）C49、（1.5 分）C 50、（1.5 分）B51、（1.5 分）A52、（1.5 分）B53、（1.5 分）A54、（1.5 分）A55、（1.5 分）A二、填空題（共6小題，12分）1、（2分）三相點(diǎn)2、（2分）Maxwell關(guān)系式3、（2 分）0,04、 （2分）將不易測(cè)定的狀態(tài)性質(zhì)偏導(dǎo)數(shù)與可測(cè)狀態(tài)性質(zhì)偏導(dǎo)數(shù)聯(lián)系起來.5、（2分）體積6、（2 分）M-M '（T,P 一定）7、（2 分）08、（6分）理想溶液，0，09、（2 分）?V = a X1X210、（4分）X2

10、din y ,=011、（2 分）ai/Xi12、 （2 分） U= Q+ W H+ 1/2 U+gA z=Q+W 或厶 H+A Ek+A Ep= Q+ W13、（2 分）ds > 014、（2分）環(huán)境基態(tài)完全平衡15、（2分）不可逆性16、（2分）汽化熵17、（2分）第一定律；第二定律三、判斷題1、（1 分）v, 2、（1 分）X, 3、（1 分）V，4、（1 分）X, 5、（1 分）X, 6、（1 分）X, 7、（2 分）V8、（2 分）X, 9、（2 分）X, 10、（2 分）V 11、（2 分）X四、名詞解釋R*1、（5分）M二M M指氣體真實(shí)狀態(tài)下的熱力學(xué)性質(zhì)M與同一 T ,

11、P下當(dāng)氣體處于理想狀態(tài)下熱力學(xué)性質(zhì)M*之間的差額。2、(5 分)s-lg(Pr )Tr Z0.7 -1.000表示分子與簡(jiǎn)單的球形流體（氬，氟、氙）分子在形狀和極性方面的偏心度。3、（5分）無4、（5分）無5、（5分）偏摩爾性質(zhì)M i -】T,P,nj u在1、P和其它組分量 熱力學(xué)性質(zhì)的變化。nj均不變情況下，向無限多的溶液中加入1mol的組分i所引起的一系列6、（5分）超額性質(zhì)的定義是ME = m -M id ,表示相同溫度、壓力和組成下，真實(shí)溶液與理想溶液性質(zhì)的偏差。ame與me意義相同。其中GE是一種重要的超額性質(zhì)，它與活度系數(shù)相關(guān)。AA7、 （5分）理想溶液有二種模型（標(biāo)準(zhǔn)態(tài)）：f

12、jid= Xi fi （ LR）和f $= Xi ki （HL ）有三個(gè)特點(diǎn)：同分子間作用力與不同分子間作用力相等，混合過程的焓變化，內(nèi)能變化和體積變化為零，熵變大于零，自由焓變化小于零。8、（5分）無五、簡(jiǎn)答題R*1、（8分）偏離函數(shù)定義， M =M -M指氣體真實(shí)狀態(tài)下的熱力學(xué)性質(zhì) M與同一 T , P下當(dāng)氣體處于理想狀態(tài)下熱力學(xué)性質(zhì)M*之間的差額。如果求得同一 T, P下MR，則可由理想氣體的 M*計(jì)算真實(shí)氣體的M或AM。2、（8分）（1）雖然甲烷具有較高的燃燒值，但在它的臨界溫度遠(yuǎn)低于常溫，而乙烷的臨界 溫度也低于夏天的最高溫度，也就是說，即使壓力再高，也不能使它們液化。（2）盡管己烷

13、的臨界壓力較低，但它的正常沸點(diǎn)遠(yuǎn)高于常溫，即在常溫它不易氣化，不利 于燃燒。3、（6分）無4、 （6分）用熱力學(xué)的普遍原理來檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性。檢驗(yàn)的基本公式是Gibbs-Duhem方 程。該方程確立了混合物中所有組分的逸度（或活度系數(shù)）之間的相互關(guān)系。常用的方法是面積檢驗(yàn)法和點(diǎn)檢驗(yàn)法。 汽液平衡數(shù)據(jù)的熱力學(xué)一致性是判斷數(shù)據(jù)可靠性的必要條件，但不是充分條件。3.相平衡的熱力學(xué)一致性檢驗(yàn)5、（6分）所有工作于等溫?zé)嵩春偷葴乩湓粗g的熱機(jī)，以可逆熱機(jī)效率最大，所有工作于等溫?zé)嵩春偷葴乩湓粗g的可逆熱機(jī)其效率相等，與工作介質(zhì)無關(guān)。n max= 1 T2/T16、 （6分）采用節(jié)流原理，當(dāng)濕蒸汽充分

14、節(jié)流后變?yōu)檫^熱蒸汽，測(cè)定過熱蒸汽的溫度、壓力得 知過熱蒸汽的焓值，從而求得濕蒸汽的干度。7、 （6分）理想功是指體系的狀態(tài)變化是在一定的環(huán)境條件下按完全可逆的過程進(jìn)行時(shí)，理論上可以產(chǎn)生的最大功或者必須消耗的最小功。損失功時(shí)指給定相同的狀態(tài)變化時(shí)的不可逆實(shí)際功與理想功之間的差值。WI=W ac-Wid六、圖示或計(jì)算題1、（20 分）（1）?H=0（2） ?S=0（3） ?T=0?P=0S2、空=-180-60x2d%_dHdH1) H1=H-X2H (1-xJ420 -60x； 40x；dx2dx-!H2 二600 40x32) H=420J/molH2,640J/mol3) Hi =400J/

15、molH2 =600J/mol4) H 八 為斤-、為已 八 xJHi -Hix1(HH1) x2(H2 H2)二 x1 (420 - 60xi 40x； - 400) x2 (600 40x3 - 600)二 20%20X；5) HE m H =20% 20x；3.1 )E.22G 二 RT' 化 In J 二 RT(XrAx2 x2Ax1 ) = ARTx1x22) In fimln A = ln 14.7 =2.6878XlT3) 恒沸時(shí) c =1,即x1/ yx2/y2Py Y1X1S 和Py2 =?2X2P2ST 鴿"=丫2P2SIn 1 ln Rs = ln 2

16、ln F與論+ x2= 1聯(lián)立求解:2.6878x；+ ln 0.0174 = 2.6878x； ln 0.0667得x, = 0.25; x2 = 0.752 2P Fs x2 2p2s =0.25 0.0174 e2.6878 0.750.75 0.0667 e2'6878 0.25= 0.01973 0.05918= 0.07891MPa4、(15分)解：進(jìn)出透平機(jī)的蒸汽狀態(tài)見下圖所示，焓、熵值從附錄水蒸汽表中查到， 按穩(wěn)流系統(tǒng)熱力學(xué)第一定律對(duì)透平機(jī)進(jìn)行能量衡算， H=Q-W s則 mH? -H1 =5%Ws -Ws =-0.95Ws蒸汽流量-0.95Wsm = H2 -H1-0

17、.95 3000 36002631.4 -3247.6=16650.4kg h按本題意，等熵膨脹的空氣應(yīng)該是濕蒸汽，即為飽和蒸汽和飽和水的混合物，此時(shí)熵值,即為飽和蒸汽和飽和水的熵按比例混合，從附錄查得飽和蒸汽的熵_1_ 1 1& =7.7153kJ kg K，從飽和水性質(zhì)表查得飽和液體的熵，Sl =0.9875d kg K設(shè)空氣中氣相重量百分含量為x,則 7.1271=7.7153 X x+(1-x) X 0.9875解得 x=0.9126空氣的焓值 H=x X Hg+ (1-x) Hl-1=0.9126 X 2631.4+(1-0.9126) X 304.25=2428.0kJ k

18、g定熵效率5、（15分）解：由水和水蒸汽性質(zhì)表可查得各狀態(tài)點(diǎn)的焓和熵值, 有效能為零。根據(jù)有效能計(jì)算式：設(shè)298K,液態(tài)水為基準(zhǔn)態(tài),B B。=（H H。）To（SS。）計(jì)算結(jié)果見下表所列。序號(hào)t,cP,MPaH,kJ kg-1S,kJ kg-1 K-1-1B,kJ kg0250.1104.890.3674011600.152792.87.4665572.421600.32782.37.1276662.931000.072680.07.5341439.441000.12676.27.3614487.151000.1419.041.306934.2600.1-334.4-1.224735.2判斷水

19、蒸汽的價(jià)值，應(yīng)當(dāng)用有效能而不是焓，從表中 1 , 2可見，相同溫度下，高壓蒸汽的焓 值雖不如低壓蒸汽高， 但是其有效能卻比低壓蒸汽為高。 實(shí)際使用中，當(dāng)然高壓蒸汽的使用 價(jià)值高，相對(duì)稱為高品質(zhì)能量。模擬題四一*單項(xiàng)選擇題ID 2C 3A 4C 5D ® 7B 8B 9C IOC 11A 12B 13B 14D 15D 二.填充題*AA1二相2環(huán)境*零4叫眄或/Vf/d5.AhAu-;1 + gAz = q + w Ah = q Ah =w 6M、MM = EXj風(fēng)侶）Infhif吩阿f閏In巴InIn%（RT）三.名詞解釋題l偏心閡f 3二1呃10 （閃丿口 = 0一100,心分了偏

20、離球形分子的程度.分子JMt雜，K 性越強(qiáng)，苴疽越偏心因子作為第三參數(shù)可用于計(jì)魏乙H、sfll（p2.由熱力裁第二定律對(duì)P相C個(gè)組分休系.相平衡簾杵忙.A.JhAA用逸度可表示為，f=f=fj = =f（1 = 1. £ 3-O釜趙額性顧的定義是ME = Mldt盂小和訕溫度、爪力和組成下”真實(shí)蒂我與埋想癬脫性質(zhì)的用 差.ame與mE意文相同.其中孕是一種重要的朗極牲質(zhì)，它與活度系數(shù)相關(guān).4剩余性質(zhì)的定義退MR = M-Mld+表“；相制溫度、壓力下，真實(shí)P體與理想氣體的備望.運(yùn)用 MR吋舜負(fù)賞氣體的礪AM*AA樂理想溶臧有二種模型（標(biāo)準(zhǔn)東）；/嚴(yán)聒 LR）和打心斗片HL育三個(gè)特點(diǎn)；

21、同分”間作用力埒不同分子閭佯用力桶第，曇過程的焙變化，內(nèi)能變化和體儀變化為 零.爛變大于零自由焙變化小于零.四* 計(jì)茸題1- 咋水（s<rc）咱熱水（晦）=m<加口 F冷水+nift 1000*334.1= UOOT - m J *83.?6-m- 42E19.7°戦（®oV咽熱丞8or）（卻芒）=1000*1 0753- （2966 * 908.27 + 7.39311T混合過程熱損失可忽略JQ 根據(jù)穩(wěn)定濂動(dòng)休系第定理=W,d 二心H-耳必口 ;：.=0*293.15*'）洱咨術(shù)1200 號(hào)空略汽） *91.73' = 127.74 klR 曲

22、醞胎DE i,15*127.74-jV44&kJ=-37446kJ解陽 =91.73 kgAS瞬fWL=T：iWSfr：aASpJ=293.15, 127.7+-W)=37446 kJ除水I趴)獨(dú)水8CV)皿掙水201 )闿艸 眈+叫水(951)叫水(95t) 3W I11000 = 816 *1000口 ) T97如叫水(玳 叫水 =79920tSU備十J(4)(3)那知嚴(yán)小，商加曲溫差枷h過程不可逆程度較饑功的損失較少°(11 Ws=322kJ-'kg q=ll(MkJ/kg G = 90.5S kg.b , NT=®.102 kW2) Ws=254kJ

23、kg, UlSkJk 89.44kgh, NT=6.310kW, 口恥 ANT-1.79kW3. (1) 1 = 1Q5 + 20X1-55Xl2 + 30X13 , H、=15O-2 + 33(2) Hj = 100 Jind( H? = 150Jinol(3) H產(chǎn)'"05Tmd, 廠兀FmdQ) H-AH4. (1) bgPA-B/CC+W) =2.5663 P” = 368.41 mmHglogPiS = AB.' (<?一60) =21733 P.S = 149.04 mmHg 因汽相可禮；'J理想氣偽 My： pF卅Yt =1-5764, y

24、2 = 1.7284(2)按 inargiile«i Eq. A=2.31135 B = 1.69191*期00 二 231135 打=10.088211172® = B 16919 , r2°° = 5.4298U) 沸點(diǎn)處彗打,u =P/P|S |2 =P/P2S代入MargulesEq.» :止能他井化饑代入P& P, A. B.二式聯(lián)立解得：*4.70展丫x2=0.2927=Y2 P=f P1 =416.6 mmHg模擬題五一、填空題1.2 . _C_ 3 .衛(wèi)4. B_5.8. B9. A 10. C 11.亙 12 .二、填

25、空題 偏摩爾性質(zhì)（Mj溶液性質(zhì)（M）In%In WIn GE/rt3.不能 4.正確 5.錯(cuò)7.-10.口.冋活度系數(shù)法，狀態(tài)方程法9.減少10 . 11.512.升1.2.6.8.11.大于、大于.三、了析說明題1分'小張遇到問題,4分（1）狀態(tài)（T、P）的焓值H是相對(duì)于某一基準(zhǔn)態(tài)的焓值。 如基準(zhǔn)態(tài)規(guī)定不同，同一狀態(tài)點(diǎn)（T、P）其焓值也是不同的 因不同來源水蒸汽圖或表的焓值基準(zhǔn)態(tài)規(guī)定不同造成的。要注意問題：所查詢過程始態(tài)和終態(tài)的焓值的基準(zhǔn)態(tài)應(yīng)相同。2分（2）對(duì)鍋爐進(jìn)行能量衡算 Q + W = H + （1/2 ） C 2 + （gh ） 1分 （gh） 0 （1/2 ） C 2 0

26、1 分二 Q H 1 分方法一： H = H2- H 1 KJ/Kg查水蒸汽圖或表的始、末態(tài)的焓值。1分方法二：設(shè)計(jì)過程計(jì)算焓變（1分）5Mpa 40C水5Mpa飽和水5Mpa飽和水蒸汽5Mpa、400E的過熱蒸汽。據(jù)熱容進(jìn)行顯熱計(jì)算汨1= Cpdt、Cp（t2-t1）KJ/Kg，據(jù)汽化潛熱進(jìn)行相變熱計(jì) -算。四、計(jì)算題1、（1）普遍化三參數(shù)壓縮因子法：（共 6分）pt（1分） PTr= （ 1分）查壓縮因子表得Z0和Z1Rc 0 1（1 分）=Z=Z：z1（1 分）P 二 ZRT=二'丙烷P（1分）如P、 U量綱不正確，則扣 1分如果T量綱為K ，P量綱為pa則U量綱為m3/g；如果

27、T量綱為K ，P量綱為Kpa則u量綱為m3/Kg33（1 分）V = m =50 （m）（ u量綱為m / Kg ）(2)真實(shí)氣體狀態(tài)方程法：(共7分)RTa8 314(4 x 1=4 分)P麗已知 RKJ/(kg.K)u b T u (u + b)4丙烷3p=5 10 k p a T=410(1 分)而 a = f (R,Tc, FC)或 a = 0.42748R2T5/FC b = f (R,TC ,FC)或b = 0.0864R Tc/ Pc須查取丙烷的臨界參數(shù)RTa3(1分)據(jù)Pos，經(jīng)試差計(jì)算得u ( m /Kg ),v -b T u ® +b)QQ(1 分).V=m=50

28、 (m)(u量綱為m/Kg)2、(1)共9分AH = -Hj + 曲 +HR 2 分653653H » Ht HP = 0CpdT 二(A BT CT2)dT45345321亠 36531+1金如°.5BT好山(2)共4分如據(jù)一方面：對(duì)于真實(shí)流體特別653P2dVH = CpdTV -TC )p計(jì)算,453p訂是新開發(fā)的物系，其熱容往往比較缺乏；另一方面真實(shí)流體的狀態(tài)方程比較復(fù)雜， 即計(jì)算較繁瑣、工作量大?；诖?，則工程中計(jì)算過程 H可引入剩余性質(zhì)的概 念，計(jì)算較簡(jiǎn)單、方便。1+2+1=4分3.(1)汽液平衡式f?_ f?g= j “ 于二P y1分3分(不作化簡(jiǎn)說明的，則

29、扣1分)(2)-T,P，nj而GE/(RT)二2x1 x2=2嗎2nIn 廠 2x22ln 2 二 2x11.5+1.5=3 分(3)PS1.5+1 豐 0.6948分3評(píng)-妒)81.30.31魏2(1 -二 150.695(Kpa)P = P y P 丁2 二 1 X12 X2X1)2p 二 150.695(Kpa)模擬題六一、填空題1. _C 2 . _A_ 3.& B_ 9. A_ 10.二、填空題1 .C4. D_5._A_6B11. A13 . A2.5.8.錯(cuò)t<焓、偏摩爾性質(zhì)（Mj溶液性質(zhì)（M）In%ln甲ln ?ln f3. t C< >T r P r

30、CO4飽和液體1、6. 對(duì) 7熵、內(nèi)能9. 11.5 .10. > _11.減少12. J錯(cuò)1題5分、第2題6分、分析說明題（11分）第如果該模型合理，則應(yīng)滿足G-D 方程 xq(ln 1)X2d(ln 2) =0d(ln 1) d(ln 2)為X2_d禺d禺而 X1d(ln=(1_x0 X2(5-6x2)1 分d禺-X2 d(ln 2-X2 (1 -X2)(6X2 -5) d冷該模型合理1分2、（ 1）夏天從低溫?zé)嵩矗ǚ块g）將熱量移到高溫?zé)嵩矗ōh(huán)境）以實(shí)現(xiàn)制冷的效果，（1分）該過程是不能自發(fā)進(jìn)行的（1分）。而借助空調(diào)消耗電功，則制冷循環(huán)就可自發(fā)進(jìn)行了，即可將熱量從低溫?zé)嵩匆频礁邷責(zé)嵩础?/p>

31、（1分）（2）冬天從低溫?zé)嵩矗ōh(huán)境）將熱量移到高溫?zé)嵩矗ǚ块g）以實(shí)現(xiàn)供熱的效果，（1分）該過程是不能自發(fā)的（1分）。而借助空調(diào)消耗電功,則熱泵供熱循環(huán)就可自發(fā)進(jìn)行了。(1 分)四、計(jì)算題（共39分）（每題13分）1. (1)3+1 X 2=5 分Wd = H -To SWd,1 =(104.89 -2684.9) -298x(0.3674 -5.4924) = -1052.8 KJ / KgWd ,2 =(104.89 2792.2) 298x(0.3674 6.4448) = 876.3KJ / Kg(2)3+1 X 2=5 分Q - HQ1 =(104.89 -2684.9) =-2580

32、.1.8 KJ / KgQ2 =(104.89 -2792.2) =-2687.3KJ / Kg（3）高壓蒸汽的作功本領(lǐng)比低壓蒸汽強(qiáng)。 高壓蒸汽的加熱能力比低壓蒸汽弱, 此用低壓蒸汽作為工藝加熱最恰當(dāng)，并可減少設(shè)備費(fèi)用。1.5+1.5=3分2、（1）汽液平衡式?L = ?g（2）即 i Xi pF = p yi-T,P，nj而ge/ RT = 0.735 x1 x20.735 n122 nIn 1(3)二 0.735x；In 2二 0.735x11+1=2P P y1P y2 =169.49e0.735(i)2x1 81.3e150.695( Kpa)p =150.695 (Kpa)2 x2p

33、f0.735X12 x1.5+1 + 0.5 = 3 分P 站 1 K p；y廠 1 x1 pS/ 0.676/ p =0.676(3分)3、解：(1) Hg = h4=270kJ kg-制冷能力 q0=H1-H4=1430-270=1160KJ kg制冷劑循環(huán)量g = q0q。4 1041160=34.5kg h "（2.5 分）（2）冷凝過程即 2t3,放出熱量 Q=G（H3出）=34.5（270-1690）= - 48645KJ h-1 （ 2.5 分）(3)壓縮機(jī)功率G（H2-H1）34.5（1680 -1430）_ 2.40kW36003600（2.5 分）(4 )制冷系數(shù)

34、（2.5 分）31 = 1430 - 270 處 *64日2-比 1680-1430250模擬題八一、單項(xiàng)選擇題本大題解答(用A或B或C或D)請(qǐng)?zhí)钊胂卤?題號(hào)12345678910答案BCCDBCAACB:題號(hào)1112131415161718答案CDCDADBC、填充題1. 0;2.真實(shí)氣體，理想氣體;i04.T2T15.Wd=（H2-H1）-T0（S2-s）Ex二Wd=（H2-hj-T0（S2-3）；6. Gibbs-Duhem ;7.不可逆性；&完全可逆9.大；10. 1;11.無熱；12.混合；13. Tr, Pr, w三、判斷題題號(hào)12345答案XXVVX四、簡(jiǎn)答題1.答：穩(wěn)定

35、流動(dòng)系統(tǒng)的熱力學(xué)第一定律表達(dá)式為:1 u2 g ：z =Q Ws2(1)流體流經(jīng)換熱器傳質(zhì)設(shè)備眼=0;另外，考慮動(dòng)能項(xiàng)和勢(shì)能項(xiàng)與焓變之間的數(shù)量級(jí)差別，動(dòng)能項(xiàng)和勢(shì)能項(xiàng)可以忽略，1 2即 U2 : 0 , g =z : 0 ;因此，穩(wěn)流系統(tǒng)熱力學(xué)第一定律可化簡(jiǎn)為：H =Q流2體流經(jīng)泵、壓縮機(jī)、透平等設(shè)備在數(shù)量級(jí)的角度上，動(dòng)能項(xiàng)和勢(shì)能項(xiàng)不能與焓變相比較,可以忽略,即- ：u 0 ,2即：.H =Q Ws這些設(shè)備可視為與環(huán)境絕熱,或傳熱量與所做功的數(shù)值相比可忽略不計(jì),那么進(jìn)若可化簡(jiǎn)為：H 二 WsS2.組分i在汽相分逸度系數(shù)11.解：(1) H2 =HL (1-X)Hg x =120 0.12554

36、0.9-2310.6KJ Kg1, ?輸出T, yi5 =SL (1 -x) q x =0.4177 0.1 8.4808 0.9=7.6745KJ Kg-1 KJQ =0 S = S 體=S2-Si=7.6 7 46.5 3§1.1 3 9KJ KgK_1Ws= H =2310.6 -3174= -863.4KJ KgWd = H -T0 ：St=(2310.6 -3174 - 298 1.1395= - 1203KJ Kg，W 二To S =298 1.139339.6KJ Kg，二8634 100% =71.8%1203(2 : = 258=°.°168KJ

37、 Kg' KSt = S體S環(huán)=1.1395 0.016A1.1563KJ Kg' KWs= H -Q = -863.4 5 二-858.4KJ KgW 二To St =298 1.1563 = 344.6KJ Kg，Wd = -1203KJ Kg，WSWd858 4100% =71.4%12032. 解:2.H =20.9xiX2 (2xi X2) =20.9(Xi (1Xi )df；HI2'3= 20.9(1 _xi) xi (-2xi)匸 20.9(1 _3xi ) dxid.H32.Hi =.H(1xi)20.9(13xi ) (1Xi)(20.9)(13xi

38、)dxi32= 20.9(2xi -3xi 1).：帀2 = . H -Xi d =20.9 (i x；) Lxi(20.9)(1 3x；) =41 .8x； dxiA = Xim0 ii =20.9J/moli土Hi嚴(yán)=418 20.9 =438.9J / mol：2 -lim . 2 =41.8J/molX2 J2 ：-H2 .2 =627 41.8 =668.8J / mol3解：(1)由于 In i 二-G RT故：對(duì)于二元混合物，可以使用二元截矩公式計(jì)算活度系數(shù)二元截矩公式為:則:M 2 M - Xi12 1d&RT)2dMdx2 dMGexRT 2dx2Ged(G/RT):

39、-X1RTdxt將GE/RT二'x1x2代入上式，整理得:Jn 陷=Px；Jn 爲(wèi)=Bx；4、（ 1） P=851.3mmHg（2） 根據(jù)相對(duì)揮發(fā)度在兩端一個(gè)大于1，一個(gè)小于，所以存在恒沸點(diǎn)，又根據(jù) A 1, B 1，所以為最高恒沸點(diǎn)（3）In * =6 xA模擬題九一、選擇正確答案并簡(jiǎn)要說明為什么1.選（a）。由剩余性質(zhì)定義 M R二M - M2. 選(b)。過程不可逆ASg >0,吸熱二也SaO。3. 選(b) (c)。由理想功的定義及理想功與火用 變化的關(guān)系lEx - -Wid或Wd -Ex4.選(a) (b)。由熱力學(xué)第一定律知，節(jié)流過程是等焓過程，但節(jié)流過程是不可逆過程

40、S 0二、簡(jiǎn)答題M1.(1)圖解法，如圖示 。(2)公式法r(3)偏摩爾混合變量法M2 .(4 )由定義式(5)有吉布斯一杜亥姆方程。01上述答案任意三種均可。X11 22. Lh u g=Z 二q-Ws (以 1Kg 為基準(zhǔn))21 2 1 2對(duì)于換熱過程，u2=0, g = Z=0，二 hu2 giZ=q-WsWs=0=h=q。2 2換熱量可由過程的焓變化求出。(舉例可任意)三、證明題dHdH解：等 T,等 P ' xidM i = 0 x1 d H x2 d 扌 0x1x22 = 0dx1dx1x12Bxx22Bx1- 左式=右式dH1dH 2x1x2 -dx2即從熱力學(xué)角度考慮該

41、對(duì)方程合理。四、計(jì)算題1. 解： 絕熱 Q=0, Ws=- h Ws = H1 -H2 =3093-2707 = 386KJ/Kg ：Ex 二：H -T0 ：S =( 2707-3093 ) -298 X( 7.127-6.207 )= -660.16kJ/Kg A, =T0 ：S=274.16KJ/Kg AEx=Wid二Wd =66 0. K6 K© 絕熱 Ssur=0貝 UWl= AN,t=T o Ssys=274.16kJ/Kg2. 解：EG1d(xj(1_xj-In 0.7x1x2 x2 0.7-同理 ln 2 =0.7x；RTdx1=0.7x1x2 0.7x2(12xJ2=0.7x1x2 0.7x2(x2-xj = 0.7x23.解：相平衡判據(jù)簡(jiǎn)化為：Pyi二i x psy11X1T1x1P1s 2x2PSIn j =0.70.5 =0.175= 1.1912 篤=雞=1.