化工原理期中考試答案

1、1一、選擇題一、選擇題1.對對1mol符合符合 狀態(tài)方程的氣體，狀態(tài)方程的氣體， 等于（等于（ C ）A. R/V； B. R； C. R/p； D. R/T2.下述說法哪一個正確？下述說法哪一個正確？ 某物質(zhì)在臨界點的性質(zhì)（某物質(zhì)在臨界點的性質(zhì)（ D ）。）。A. 與外界溫度有關(guān)與外界溫度有關(guān) B. 與外界壓力有關(guān)與外界壓力有關(guān) C. 與外界物質(zhì)有關(guān)與外界物質(zhì)有關(guān) D. 是該物質(zhì)本身的特性。是該物質(zhì)本身的特性。3.對理想氣體有（對理想氣體有（ C ）。）。 4. 當(dāng)壓力趨于零時，當(dāng)壓力趨于零時，1mol氣體的壓力與體積乘積（氣體的壓力與體積乘積（PV）趨于（）趨于（ D ）。）。A. 零零

2、B 無限大無限大 C. 某一常數(shù)某一常數(shù) D. RT 5. 純流體在一定溫度下，如壓力低于該溫度下的飽和蒸汽壓，則此物質(zhì)的狀純流體在一定溫度下，如壓力低于該溫度下的飽和蒸汽壓，則此物質(zhì)的狀態(tài)（態(tài)（ D ）。）。 A. 飽和蒸汽飽和蒸汽 B. 飽和液體飽和液體 C. 過冷液體過冷液體 D. 過熱蒸汽過熱蒸汽bVRTpTpS0)/.( TPHA0)/.( TPHB0)/.( TPHC0)/.( PTHD2二、填空題二、填空題1.根據(jù)根據(jù)Pitzer提出的三參數(shù)對應(yīng)態(tài)原理，計算給定提出的三參數(shù)對應(yīng)態(tài)原理，計算給定T，p下純流下純流體的壓縮因子體的壓縮因子Z時，可查表得到時，可查表得到 Z0 和和 Z

3、1 ，并根據(jù)公式，并根據(jù)公式 Z=Z0+Z1 ，計算出，計算出Z。如果無法查表，也可以根據(jù)截斷。如果無法查表，也可以根據(jù)截斷Virial公式公式Z=1+Bp/RT，利用，利用B0，B1僅為對比溫度的函數(shù)，計僅為對比溫度的函數(shù)，計算出算出B0，B1，根據(jù)公式，根據(jù)公式 計算出計算出B，從而得到，從而得到Z的數(shù)值。的數(shù)值。2.對封閉體系，單位質(zhì)量能量平衡方程式是對封閉體系，單位質(zhì)量能量平衡方程式是_,對穩(wěn)對穩(wěn)定流動體系單位質(zhì)量能量的平衡方程式是定流動體系單位質(zhì)量能量的平衡方程式是_.10BBRTBpccUqwKpsEEHWQ033.理想氣體從理想氣體從T1、P1變化到變化到T2、P2求熵變?yōu)榍箪刈?/p>

4、為 。4. 對于一個產(chǎn)功設(shè)備，機(jī)械效率可表示為對于一個產(chǎn)功設(shè)備，機(jī)械效率可表示為 。5.對于理想氣體的壓縮過程可分為對于理想氣體的壓縮過程可分為 等溫壓縮等溫壓縮 ，絕熱壓縮絕熱壓縮 ，和和 多變壓縮多變壓縮 三種。這三種過程消耗的功按從小到大的排三種。這三種過程消耗的功按從小到大的排列順序為列順序為 等溫壓縮等溫壓縮多變壓縮多變壓縮絕熱壓縮絕熱壓縮 。1212*lnlnpPRTTCpRssWW4三、計算題三、計算題1.試運用適當(dāng)?shù)钠毡榛P(guān)系計算試運用適當(dāng)?shù)钠毡榛P(guān)系計算1mol的的1,3-丁二烯在丁二烯在2.5MPa，400K時的體積。時的體積。解：解：從附表從附表1查得查得1,3-丁二烯的

5、物性數(shù)據(jù)：丁二烯的物性數(shù)據(jù)：Pc=4.33MPa， Tc=425.0K， =0.195 則有：則有：4000.9412425.0rcTKTTK2.50.57744.33arcaMPpppMP0.6860.4390.6860.439 0.57740.93950.6860.439rrrpTp因此用普遍化第二維里系數(shù)法因此用普遍化第二維里系數(shù)法52.用一壓縮機(jī)將空氣從用一壓縮機(jī)將空氣從100kPa，5壓縮到壓縮到1000kPa，壓縮，壓縮機(jī)的氣缸用水冷卻。水通過冷卻夾套，其流率為機(jī)的氣缸用水冷卻。水通過冷卻夾套，其流率為100kg/kmol。冷卻水入口溫度為。冷卻水入口溫度為5，出口溫度為，出口溫度

6、為16，空氣離開壓縮機(jī)時的溫度為空氣離開壓縮機(jī)時的溫度為145。試計算壓縮機(jī)所做的功。試計算壓縮機(jī)所做的功。假設(shè)空氣為理想氣體，其摩爾定壓熱容假設(shè)空氣為理想氣體，其摩爾定壓熱容Cp=29.3kJ/（kmolK）。所有對環(huán)境的傳熱均可忽略。）。所有對環(huán)境的傳熱均可忽略。水的比熱容為水的比熱容為Cp水水=4.19kJ/(kgK)可以查表可以查表62. 解：解： 以被壓縮的空氣為系統(tǒng)，以以被壓縮的空氣為系統(tǒng)，以1kmol空氣作為基準(zhǔn)。在此過空氣作為基準(zhǔn)。在此過程中空氣放出的熱量為：程中空氣放出的熱量為：outinpqmCtt 水水2121TppThC dTCTT 329.314554.102 10/

7、kJ kmolkmolkJ /10609. 451619. 41003因為空氣為理想氣體，所以其焓變?yōu)椋阂驗榭諝鉃槔硐霘怏w，所以其焓變?yōu)椋焊鶕?jù)熱力學(xué)第一定律，忽略過程的動能和位能有：根據(jù)熱力學(xué)第一定律，忽略過程的動能和位能有：7根據(jù)熱力學(xué)第一定律，忽略過程的動能和位能有：根據(jù)熱力學(xué)第一定律，忽略過程的動能和位能有：shqw swqhkmolkJ /10711. 810102. 410609. 4333所以壓氣機(jī)所做的功為所以壓氣機(jī)所做的功為:8711kJ/kmol則有則有：83 3：某廠高壓壓縮機(jī)一段吸氣量為：某廠高壓壓縮機(jī)一段吸氣量為1000m1000m3 3h h-1-1（操作狀態(tài)）。（操

8、作狀態(tài)）。吸入的氣體為半水煤氣，其組成（摩爾百分?jǐn)?shù)）如下：吸入的氣體為半水煤氣，其組成（摩爾百分?jǐn)?shù)）如下： 吸入氣體的溫度為吸入氣體的溫度為4040，由，由20KPa20KPa（表壓）壓縮至（表壓）壓縮至294.2KPa294.2KPa（表壓）。大氣壓為（表壓）。大氣壓為100KPa100KPa。試計算等溫壓縮、。試計算等溫壓縮、絕熱壓縮與多變壓縮的可逆壓縮功。半水煤氣可視為理想絕熱壓縮與多變壓縮的可逆壓縮功。半水煤氣可視為理想氣體，其多變指數(shù)氣體，其多變指數(shù)m=1.2m=1.2。9解：解：（1）等溫壓縮）等溫壓縮212( )113-121 11ln294.2 100ln(100 20) 1000 ln()142.7 10 kJ h20 100Ps RPPWQVdPnRTPPPVP（2）絕熱壓縮）絕熱壓縮12()1 11()11KKs RPKWV PKP 10對于混合氣體對于混合氣體 10.2830.3360.19450.11570.070611 1.40 1 1.41 1 1.41 1 1.31 1 1.30 1iimiyKK=2.610所以Km=1.383 ，代入公式可得：1.383 13-11.383( )1