化工熱力學(xué)復(fù)習(xí)資料

例題1換熱器是化工生產(chǎn)中應(yīng)用最廣的傳熱設(shè)備，若有50kg的空氣以5m﹒s-1的速率流過一高度為3m、垂直安裝的換熱器，空氣在換熱器中從30℃被加熱到150℃，試求空氣從換熱器中吸收的熱量?？諝饪煽闯衫硐霘怏w并忽略進(jìn)、出換熱器的壓力降，空氣的平均等壓熱容Cpid=1.005KJ﹒Kg-1﹒K-1=0.623℅例題某廠每天至少需要1.0MPa的壓縮空氣100m3用于生產(chǎn)。要將室溫（20℃）的空氣從常壓的0.1MPa壓縮至1.0MPa，要求技術(shù)人員通過計算，選擇、確定所需壓縮機(jī)的技術(shù)參數(shù)。如果技術(shù)人員是你，如何處理？（假定進(jìn)出口平均壓縮因子為1.05)第四章習(xí)題總復(fù)習(xí)（1）系統(tǒng)混合過程的性質(zhì)變化與該系統(tǒng)相應(yīng)的超額性質(zhì)相同。一、

是非題（2）對于二元混合物系統(tǒng)，當(dāng)在某濃度范圍內(nèi)組分2符合Henry規(guī)則，則在相同的濃度范圍內(nèi)組分1符合L-R規(guī)則。（3）二元混合物，當(dāng)x1→0時，（對）（錯）（對）（4）符合Henry規(guī)則或L-R規(guī)則的溶液一定是理想溶液。（5）等溫、等壓下的二元混合物的G-D方程也可以表示為：（錯）或理想稀溶液（對）(6)在一定溫度和壓力下的理想溶液的組分逸度與其摩爾分?jǐn)?shù)成正比。（對。即)(7)理想溶液中所有組分的活度系數(shù)為零。（錯。理想溶液的活度系數(shù)為1）(8)對于理想溶液所有的超額性質(zhì)均為零。（對。因)(9)對于理想溶液的某一容量性質(zhì)M，則（錯，對于V，H，U，CP，CV

有對于S，G，A則(10)在一定溫度和壓力下的理想溶液的組分逸度與其摩爾分?jǐn)?shù)成正比。（對）(11)理想氣體混合物就是一種理想溶液。(12)理想氣體有f=p,而理想溶液有（對）（對）二、

計算題1.二元混合物的焓的表達(dá)式為2酒窖中裝有10m3的96%（質(zhì)量）的酒精溶液，欲將其配成65%的濃度，問需要加水多少？能得到多少體積的65%的酒精？設(shè)大氣溫度保持恒定，并已知下列數(shù)據(jù)：6517.1156.589614.6158.01W酒精/%V水/cm3.mol-1V乙醇/cm3.mol-1解答：設(shè)加入Wg水，最終體積Vcm3;原來有nw和nEmol的水和乙醇，則3．設(shè)有一含20%（摩爾分?jǐn)?shù)）A，35%B和45%C的三元氣體混合物。已知在體系壓力6079.5kPa及348.2K下混合物中組分A，B和C的逸度系數(shù)分別為0.7，0.6和0.9，試計算該混合物的逸度。故解：由混合物逸度系數(shù)與組分分逸度系數(shù)的關(guān)系知4.常壓下的三元氣體混合物的求等摩爾混合物的解答：解：在保持T、p不變的情況下，由Gibbs-Duhem方程，有作業(yè):有人提出一定溫度下二元液體混合物的偏摩爾性質(zhì)的模型是以下兩種,其中V1,V2是純組分的摩爾體積,a,b為常數(shù),請問這兩種模型是否合理?解題思路:用G-D方程進(jìn)行驗證.看是否滿足G-D方程.總結(jié):相同點：Lewis-Randall規(guī)則和Henry規(guī)則都表示理想溶液的組分逸度與摩爾分?jǐn)?shù)成正比。

不同點：Lewis-Randall規(guī)則的比例系數(shù)為系統(tǒng)狀態(tài)下純組分的逸度(fi)

，僅與系統(tǒng)的T，P有關(guān)；Henry規(guī)則的比例系數(shù)為Henry

常數(shù)，決定于混合物的T，P和組成。對于二元系統(tǒng)，Henry

常數(shù)只與T，P有關(guān)。2.計算溶液組分逸度的參考態(tài)：理想溶液和理想稀溶液；

超臨界組分的參考態(tài)：理想稀溶液。真實溶液xi→1組分逸度:Lewis-Randall規(guī)則；

xi→0組分逸度:Henry規(guī)則。理想溶液：Lewis-Randall規(guī)則和Henry規(guī)則等價，適用于全濃度范圍。解（1）二元溶液，均以Lewis-Randall規(guī)則為標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時已知當(dāng)x1=1時當(dāng)x1=0時（2）組元1以Henry定律為標(biāo)準(zhǔn)態(tài)，組元2以Lewis-Randall規(guī)則為標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時：第四章習(xí)題總復(fù)習(xí)（1）系統(tǒng)混合過程的性質(zhì)變化與該系統(tǒng)相應(yīng)的超額性質(zhì)相同。一、

是非題（2）對于二元混合物系統(tǒng)，當(dāng)在某濃度范圍內(nèi)組分2符合Henry規(guī)則，則在相同的濃度范圍內(nèi)組分1符合L-R規(guī)則。（對）（錯）（3）符合Henry規(guī)則或L-R規(guī)則的溶液一定是理想溶液。（4）等溫、等壓下的二元混合物的G-D方程也可以表示為：（錯）或理想稀溶液（對）(5)在一定溫度和壓力下的理想溶液的組分逸度與其摩爾分?jǐn)?shù)成正比。（對。即)(6)理想溶液中所有組分的活度系數(shù)為零。（錯。理想溶液的活度系數(shù)為1）(7)對于理想溶液所有的超額性質(zhì)均為零。（對。因)(8)對于理想溶液的某一容量性質(zhì)M，則（錯，對于V，H，U，CP，CV

有對于S，G，A則(9)在一定溫度和壓力下的理想溶液的組分逸度與其摩爾分?jǐn)?shù)成正比。（對）(10)理想氣體混合物就是一種理想溶液。(11)理想氣體有f=p,而理想溶液有（對）（對）二、

計算題1.二元混合物的焓的表達(dá)式為2酒窖中裝有10m3的96%（質(zhì)量）的酒精溶液，欲將其配成65%的濃度，問需要加水多少？能得到多少體積的65%的酒精？設(shè)大氣溫度保持恒定，并已知下列數(shù)據(jù)：6517.1156.589614.6158.01W酒精/%V水/cm3.mol-1V乙醇/cm3.mol-1解答：設(shè)加入Wg水，最終體積Vcm3;原來有nw和nEmol的水和乙醇，則3．設(shè)有一含20%（摩爾分?jǐn)?shù)）A，35%B和45%C的三元氣體混合物。已知在體系壓力6079.5kPa及348.2K下混合物中組分A，B和C的逸度系數(shù)分別為0.7，0.6和0.9，試計算該混合物的逸度。故解：由混合物逸度系數(shù)與組分分逸度系數(shù)的關(guān)系知4.常壓下的三元氣體混合物的求等摩爾混合物的解答：例題：計算60℃下，含乙酸乙酯（1）35﹪（摩爾分?jǐn)?shù)，下同）、丙酮（2）20﹪、乙醇（3）45﹪的三元溶液的泡點壓力以及相平衡的汽相組成yi(i=1,2,3)。已知50℃下各組元的飽和蒸汽壓為p1s=55.62kpa，p2s=115.40kpa,p3s=46.91kpa.假定氣相為理想氣體，已知液相為理想混合物。例：丙烷(1)—異丁烷(2)體系中含有丙烷0.3、異丁烷0.7（均為摩爾分率），在總壓3445.05kPa下，被冷卻至115℃，求混合物的冷凝率及汽液相組成.解：本題是典型的閃蒸的計算，屬于第一種閃蒸計算類型。假設(shè)冷凝率為l=80%，T=388.15K，p=3445.05kPa

下，丙烷和異丁烷的Ki

值分別為：K1

=1.45，K2

=0.84代入式（6-43），可計算得到：x1

=

0.2752,x2=0.7231,∑xi=0.9983<1需要重新調(diào)整冷凝率l=68%，得到：x1

=

0.2622,x2=0.7377,∑xi=0.9999≈1對應(yīng)氣相組成y1

=

0.3802,y2=0.6198積分檢驗法或面積檢驗法，只適用于全濃度范圍。不能逐點檢驗。

不符合積分檢驗法的數(shù)據(jù)一定不可靠，符合積分檢驗法的數(shù)據(jù)不一定不可靠。點檢驗法或微分檢驗法，即可用于全濃度范圍，也可用于局部濃度范圍.可剔除不可靠的點,但需要做切線,可靠性差.本章補充習(xí)題1、判斷題：（1）Virial方程Z=1+BP/(RT)結(jié)合一定的混合法則后，也能作為EOS法計算汽液平衡的模型。f=2-2+1（√）該方程不能用于汽液平衡。（×）（2）二元共沸物的自由度為1。（3）活度系數(shù)與