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期末复习题化工热力学 Last updated on the afternoon of January 3,2021中中 国国 石石 油油 大大 学学（北北 京京）远远 程程 教教 育育 学学 院院化工热力学期末复习题化工热力学期末复习题一、单项选择题一、单项选择题1关于建立状态方程的作用，以下叙述不正确的是。A.可以解决由于实验的 P-V-T 数据有限无法全面了解流体 P-V-T 行为的问题。B可以解决实验的 P-V-T 数据精确度不高的问题。C可以从容易获得的物性数据（P、V、T、x）来推算较难测定的数据（H，U，S，G）D可以解决由于 P-V-T 数据离散不便于求导和积分，无法获得数据点以外的 P-V-T 的问题。2甲烷 Pc=,处在 Pr=时，甲烷的压力为。A B MPa；C MPa3理想气体的压缩因子 Z=1，但由于分子间相互作用力的存在，实际气体的压缩因子。A 小于 1 B大于 1 C可能小于 1 也可能大于 14、水处于饱和蒸气状态，其自由度为，如要查询水的饱和蒸气热力学性质表，则需要个独立状态参数的已知条件。A、0，1 B、1，1 C、2，1 D.1，25剩余性质 MR的概念是表示什么差别的。A真实溶液与理想溶液 B理想气体与真实气体C浓度与活度 D压力与逸度6纯物质在临界点处的状态，通常都是。A气体状态 B液体状态 C固体状态 D气液不分状态7虚拟临界常数法是将混合物看成一个虚拟的纯物质，从而将纯物质对比态原理的计算方法用到混合物上。.A正确 B错误8关于化工热力学研究内容，下列说法中不正确的是（）A.判断新工艺的可行性。B.反应速率预测。C.化工过程能量分析。D.相平衡研究9.对于流体混合物，下面式子错误的是。A、Mi B、H Hi i U Ui i P PV Vi i limMixi0C、理想溶液的V VU U D、理想溶液的S SG Giiiiiiii10化学位可表示成四个偏导数形式，每个偏导数都是偏摩尔性质。A正确 B错误11对单位质量，定组成的均相流体体系，在非流动条件下有。AdH=TdS+Vdp BdH=SdT+VdpCdH=-SdT+Vdp DdH=-TdS-Vdp12对 1mol 符合 Van der Waals 状态方程的气体，有。A(S/V)T=R/(v-b)B(S/V)T=-R/(v-b)C(S/V)T=R/(v+b)D(S/V)T=P/(b-v)1390，1atm 下苯（1）-甲苯（2）汽液平衡系统可视为完全理想系。此条件下蒸汽压为：ps1.343atm,ps 0.535atm，则汽液平衡组成x和y分别是。1112A,B,0.576C,D,14.汽液平衡关系py pSx的适用的条件_。iiii(A)无限制条件(B)低压条件下的非理想液相(C)理想气体和理想溶液 (D)理想溶液和非理想气体15.冬天要给-10房间供热取暖，消耗 500的功率给房间供热，采用可逆热泵循环（空调）、电热器两种供热方式，哪种供热方式的供热量多？A热泵 B.两者相等 C.电热器 D.没法比较。16298K 下，将两种液体恒温恒压混合，形成理想液态混合物，则混合前后下列热力学性质的变化情况为。AS0，G0 BS=0，G0 CS0 D以上均不对17.高压氮气从同一始态出发，分别经历两个不同的膨胀过程达相同的终态。其中已知一个可逆过程的工质熵变为 20KJ/（），另一个不可逆过程的工质熵变KJ/（）。A、大于 20 B、小于 20 C、等于 20 D、不能确定。18二元气体混合物的摩尔分数y 0.3，在一定的 T,P 下，11 0.9381,2 0.8812，则此时混合物的逸度系数为。AB0.9827CD19要加热 50的水，从热力学角度，用以下哪一种热源，损失功最小。A60的热水 B80的热水 C100的饱和蒸汽 D120的过热蒸汽20.基于局部组成概念的两参数 Wilson 方程在工程设计上获得广泛应用，以下不正确的描述为A能反映温度对i的影响 B能应用于部分互溶体系C可从二元体系推算多元体系21立方型状态方程计算 V 时如果出现三个根，则最大的根表示。A饱和液相摩尔体积 B饱和汽相摩尔体积 C无物理意义22如当地冷却水温度为常年 18，则氨制冷循环的冷凝温度应选。A18；B8；C28；D48。23 偏摩尔性质的表达式为。nFnSnHA B CnnxiT,nV,njiiT,P,njiiT,P,njinPDniT,P,nji24一封闭体系经过一变化，体系从 25恒温水浴吸收热量 8000kJ，体系熵增25kJ/K，则此过程是。A 可逆的 B不可逆的 C 不可能的25体系从同一初态到同一终态，经历二个不同过程，一为可逆过程，一为不可逆过程，此二过程环境熵变存在。A（S环）可逆（S环）不可逆C（S环）可逆=（S环）不可逆 D（S环）可逆=026 由3 mol A 和9 mol B 形成理想液态混合物，已知某温度下pS 90kPa，ASpB 30kPa，则平衡气相摩尔分数之比yA为yB(A)3:1(B)4:1(C)1:1(D)8:127某压缩制冷装置的制冷剂在原冷凝器中因冷却介质改变，比原冷凝压力下的饱和温度低了 5 度，则制冷循环。A冷量增加，功耗不变 B冷量不变，功耗减少 C冷量减少，功耗减小 D冷量增加，功耗增加28气体经过稳流绝热膨胀，对外作功，如忽略宏观动能，位能变化，无摩擦损失，则此过程气体焓值。A增加 B减少 C不变 D不确定29对同一朗肯循环装置,如果提高蒸汽的过热度，则其热效率。A有所提高，乏气干度下降 B不变，乏气干度增加C有所提高，乏气干度增加 D热效率和干度都不变30在一定 T、P 下汽液平衡关系fV fL的适用的条件_。iiA无限制条件B低压条件下的非理想液相C理想气体和理想溶液D理想溶液和非理想气体31、工作于温度为 600K 和 300K 热源间的热机，工质从高温热源吸收 100KJ 的热量，则最多可做的功为 A、25KJ B、60KJ C、50KJ32、工作于 600K 和 300K 热源间的热机，工质从高温热源吸收 100KJ 的热量，向低温热源排放的热量为 A、75KJ B、50KJ C、40KJ等于33、对于一个均相体系，S S TTTPTVA、0 B、Cp-Cv C、Cp/Cv34、一气体符合RT的状态方程，在等温下当气体从 V1可逆膨胀至 V2时，则体系P V b的熵变S 为A、V2b B、V2b C、V2RT lnRlnRlnV1bV1bV135、根据剩余性质的概念，当 P0 时，实际气体的 GR为A、等于零 B、大于零 C、小于零36、稳流体系热力学第一定律的数学表达式 A、u+PV=Q-Ws B、gZ+1/2u2=Q+Ws C、gZ+1/2u2+H=Q+Ws37、流体流过保温良好的换热器、反应器、混合器等设备时，稳流体系热力学第一定律的数学表达式为 A、H=-Ws B、H=Q C、H=038、流体流过节流伐时，稳流体系热力学第一定律的数学表达式 A、H=Q B、H=Q-Ws C、H=039、热流体等压下自温度 T1冷却到温度 T2，则热流体的熵变 A、S=0 B、S0 C、S040、绝热可逆过程体系的熵变 A、S0 C、S=041、有温差的换热过程，总熵变 A、St=0 B、St042、实际生产中对有温差的传热过程进行热力学分析时，热流体的做功能力 A、增加 B、减少 C、不变43、，实际生产中对于有温差的传热过程的损耗功。A、WL=0 B、WL044、理想气体节流膨胀时，温度变化 A、TH0 B、TH0 B、PC、TTC时，物质以液态存在。8、当压力大于临界压力时，纯物质就以气态存在。9、在一定温度下，当汽液达到平衡时，则组分在汽、液相的逸度相等。10、纯物质在相平衡状态下，液体汽化时，摩尔体积、摩尔焓、化学位的变化值均大于零。11、热力学函数关系式 dH=TdS+VdP 只适用于可逆过程。12、对于气体，当 P0 时，可视为理想气体，则 f/p。13、对于理想溶液，所有的混合性质的变化都等于零。14、对于理想溶液，所有的超额性质都等于零。15、温度和压力相同的两种理想气体（纯物质）等温等压混合后，则总体积为原来两气体体积之和，总熵为原来两气体熵之和。四填空题四填空题1、纯物质在汽液平衡两相区内等温线上各点的压力维持不变，其数值等于纯物质的。2、在温度为 800K 的高温热源和温度为 300K 的低温热源之间工作的一切可逆热机，其循环热效率等于。3、计算流体 PVT 普遍化方法有两种：。4、甲烷 Pc=,处在 Pr=时甲烷的压力为。nV可用符号表示之。5、偏摩尔体积niT,P,n j6、低压下汽液平衡的计算关系式为。7、某一定组成的混合物，一定温度下的泡点压力与露点压力是 _(相同/不同)，一定压力下的泡点与露点，在 P-T 图上是的（重叠/分开）；纯物质汽液平衡时的最大压力称为，最高温度称为。8、说明下列汽液平衡关系式适用的条件（1）fiVfiL。（2）P yi pisxi_。（3）p yii pisxi。ivi pis xiiS。（4）p yi9、Pitzer 定义的偏心因子的表达式为。10、计算流体的热力学性质时，所谓剩余性质，是气体在真实状态下的热力学性质与在相同的下当气体处于时热力学性质之间的差值。11、在热力学图表中，若汽液混合物的干度用 x 表示，Hg 表示饱和汽体的焓，Hl表示饱和液体的焓，则汽液混合物的焓。五、问答题五、问答题1请写出稳流体系热力学第一定律的数学表达式。2请告知 Gibbs-Duhem 方程的主要用途。六、计算题六、计算题1.用一冷冻系统冷却海水，以 30kgs 的速率把海水从 25冷却到-10，并将热量排至温度为 303K 的大气中，求所需功率。已知系统的热力效率为，海水的比热为kJ kg-1K-1。-12.某二元体系 50的液相组成为 x1=30%(mol 分率)，P1s=,P2s=,假设汽相是理想气体混合物，液相的活度系数分别为1，2，试计算该体系汽液平衡时的汽相组成和平衡压力。3、有 1 摩尔理想气体，起始状态为 300K，1MPa，C不同过程以后的熵变以及过程导致的熵产和功损。（1）恒温可逆膨胀到;（2）恒温向真空膨胀到；4、已知某二元低压体系，液相温度为 300KnGE时，有 0.75n1n2n1n2，RTP,m为 30J/，试计算它经历了下面p1S1866Pa，p2S 3373Pa。求组成为x1 0.2时，此二元液体的气相组成y1和总压。中国石油大学（北京）远程教育学院中国石油大学（北京）远程教育学院化工热力学期末复习题答案化工热力学期末复习题答案一、单项选择题一、单项选择题题号答案题号答案题号答案题号答案题号答案1B11A21B31C41C2C12A22C32B42B3C13A23B33B43C4B14B24C34B44C5B15A25A35A45C6D16A26C36C7A17C27A37C8B18C28B38C9D19A29C39C10B20B30A40C二、多项选择题二、多项选择题1.A,B,C 2.A,C,D 3.B,E 4 A,B,C,D,E ,D,B三、判断题三、判断题1、;2、;3、;4、;5、;6、;7、;8、;9、;10、;11、;12、;13、;14、;15、四、填空题四、填空题1.该温度下的饱和蒸汽压；2.%3.普遍化维里系数法和普遍化压缩因子法4.5.Vi6.yiP ixiPis7、某一定组成的混合物，一定温度下的泡点压力与露点压力是不同_(相同/不同)，一定压力下的泡点与露点，在 P-T 图上是 分开 的（重叠/分开）；纯物质汽液平衡时的最大压力称为 临界压力_，最高温度称为临界温度。8、说明下列汽液平衡关系式适用的条件（1）fiVfiL_一定温度、压力下的相平衡体系_；（2）P yi pisxi_完全理想体系 _；（3）p yii pisxi_ 低压体系_；ivi pis xiiS_高、中、低压相平衡体系_；（4）p yi9、Pitzer 定义的偏心因子的表达式为=-Lg(Prs)Tr=。10、计算流体的热力学性质时，所谓剩余性质，是气体在真实状态下的热力学性质与在相同的温度、压力下当气体处于理想状态时热力学性质之间的差值。11、在热力学图表中，若汽液混合物的干度用 x 表示，Hg表示饱和汽体的焓，Hl表示饱和液体的焓，则汽液混合物的焓 Hm=Hg x+Hx+Hl l(1-x)(1-x)。五、问答题五、问答题(22(22 分分)1）稳流体系热力学第一定律的数学表达式：gZ+1/2u2+H=Q+Ws2）Gibbs-Duhem方程的主要用途有：(1)、检验实验测得 物性数据 的正确性；（2）、检验热力学函数关系式的正确性；(3)、从一个组元的偏摩尔量推算另一组元的 偏摩尔量（二元体系）。六、计算题六、计算题1.解:以单位质量流体为基准：2.解：P y1P y2P 1x1P1s2x2P2s3、首先确定过程的始、末状态参数。始态：T1 300K，P11MPa；末态：T2 300K，P2 0.1MPa理想气体,恒温过程内能不变，U QrevWrev 0或Qrev Wrev，而，V2V2WrevPdV V1V2 P1nRT 1 dV nRTlnnRTln8.314300ln5743JV0.1V1P2V1Qrev574319.14 J/KT300体系的熵变S 可逆过程，熵产和功损为零。（2）熵变与（1）相同,过程中体系对外做功和吸收的热量均为零，因此熵产Sg S 19.14J/K；功损WL WrevW 574305743J4 4、En nnG解：解：0.7512，则：，则：RTn1n2(nGE/RT)(nGE/RT)2，ln1 0.75xln2 0.75x122n1n2n2n12 0.750.82 0.48，11.616；同理21.030当x1 0.2，ln1 0.75x2
