化工热力学习题集(2)

15．一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( )。

A. 可逆的 B.不可逆的 C. 不可能的

16．理想气体从同一初态V1作等温可逆膨胀或绝热可逆膨胀到达相同的终态压力，则等温可逆膨胀后体积V2与绝热可逆膨胀后体积V’2相比( )。 A. V2 = V’2 B. V2>V’2 C. V2< V’2 D.不确定 17．混合物的逸度与纯组分逸度之间的关系是( )。

A.f??xifi； B. lnf??xilnf0

18．在373.15K和101325Pa下水的化学位与水蒸气化学位的关系为( )。

A μ(水)＝μ(汽) B μ(水)＜μ(汽) C μ(水)＞μ(汽) D 无法确定

19．298K 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： A ?S>0，?G<0 B ?S=0，?G<0

C ?S<0，?G>0 D 以上均不对

?f??fi?； C. lnf??xilnfi ； D. xi?20．等温等压下，在A和B组成的均相体系中，若A的偏摩尔体积随A浓度的改变而增加，则B的偏摩尔体积将随A浓度的改变：( ) A. 增加 B. 减小 C. 不变 D. 不一定 21．关于偏摩尔性质，下面说法中不正确的是 ( )

A．纯物质无偏摩尔量 B． T，P一定，偏摩尔性质就一定 C．偏摩尔性质是强度性质 D．强度性质无偏摩尔量

22．纯流体在一定温度下，如压力低于该温度下的饱和蒸汽压，则此物质的状态为（ ）。

A．饱和蒸汽 B.饱和液体 C．过冷液体 D.过热蒸汽 23．超临界流体是下列（ ）条件下存在的物质（ ）。

A．高于Tc和高于Pc B．临界温度和临界压力下 C．低于Tc和高于Pc D．高于Tc和低于Pc

24．当压力趋于零时，1mol气体的压力与体积乘积（PV）趋于（ ）。 A．零 B．无限大 C．某一常数 D．RT

25．理想气体从同一初态V1作等温可逆膨胀或绝热可逆膨胀到达相同的终态压

力，则等温可逆膨胀后体积V2与绝热可逆膨胀后体积V’2相比 ( )。 A. V2 > V’2 B. V2 = V’2 C. V2 < V’2 D.不确定

26．在一定的温度和压力下二组分体系汽液平衡的条件是（ ）。

?V?A.　f1?Ｌ?C.　f１?L；　f?V?f1２?Ｖ；　f?Ｖ?f２１?L　　B.　f?V?f?Ｖ；　f?Ｌ?f?Ｌf２１２１２?Ｌ　　D.fL?fV(f为混合物的逸度）f２

27．混合物中组分i的逸度的完整定义式是( )。 ?,lim[f?/(YP)]?1?,lim[f?/P]?1dGi?RTdlnfdGi?RTdlnfiiiiip?0p?0A. B.

?,limf?1?,limf??1dGi?RTdlnfdGi?RTdlnfiiiip?0p?0C. D. 28．在158℃与13℃之间工作的热机的最大效率是（ ）。

A. 91.77% B. 50.70% C. 33.64% C. 39.67% 29．损失功也是过程可逆与否的标志，因此有（ ）。

A. WL=T0*△S体 B. WL=T0*△S环 C. WL=T0*△S总 D. WL=-T0*△S总

(?S)T?V等于（ ）。 30．对1mol理想气体

p?p?RRR V B. V C. R D. A.

四、名词解释 1、偏摩尔性质

2、过量性质（超额性质） 3、理想溶液 4、活度 5、剩余性质 6、偏心因子 五、简答题

1．简述有效能衡算方程与能量衡算方程的实质性区别。

2．写出稳流系统热力学定律的一般形式，并对流体流经泵和流经换热气的系统进行适当的简化。

3．简述活度的定义和物理意义。

4．写出稳流体系的熵平衡方程，并指出各项的含义。 5．对节流膨胀与做外功的绝热膨胀进行比较。

6．画出兰金循环的示意图。如果已知进入气轮机的过热蒸汽的的温度t1、p1和乏气的压力p2 ，试确定各状态点的焓值和熵值。 六、证明题

1．有人提出用以下方程表示恒温、恒压下简单二元体系的偏摩尔体积，

V1?V1?a?(b?a)x1?bx122V2?V2?a?(b?a)x2?bx2??

式中a，b均为温度、压力的函数，V1,V2是纯组分的摩尔体积，试从热力学角度证明这些方程并不合理。

2．在一定的温度和压力下,一个简单的二元混合物中两种组分的偏摩尔焓值可用

下式表示，

H1?a1?bx; H2?a2?b2x12

?212?式中ai，bi均为常数，试证明?H?b1x1x2

3．试证明二元理想溶液不会发生相分裂。 七、计算题

1．有一逆流式换热器，利用废气加热空气。105Pa的空气由20℃被加热到125℃，空气的流量为1.5㎏/s，而1.3×105Pa的废气从250℃冷却到95℃。空气的等压热容为1.04kJ/(㎏·K),废气的等压热容为0.84 kJ/(㎏·K)，假定空气与废气通过换热器的压力与动能变化可以忽略不计，而且换热器与环境无热量交换，环境状态为105Pa和20℃，试用两种方法计算换热器中不可逆传热的有效能损失。 3．39℃、2Mpa下的二元溶液中组分1的逸度为

??6x?9x2?4x3 f1111式中x1是组分1的摩尔分数；f1的单位是Mpa。试求在上述温度和压力下 ① 纯组分1的逸度与逸度系数； ② 组分1的亨利系数k1；

③ 活度系数?1与x1的关系式（组分1的标准状态是以Lewis-Randall定则为基准）。

4． 25℃，0.1MPa下组分1和2形成溶液，其体积可由下式表示：V =40-12X1-10X12

(cm3 /mol) 。式中X1 为组分1的摩尔分数, V为溶液的摩尔体积. 求，

??(1)　V1，V２；　　(２)　V(3)　V1，V2；　　(4)　?V；　(5)　VE；１，V２；　　

5．有人声称发明了一种绝热操作，不需要外功的稳定流动装置，能将p=0.4Mpa、

298K 的空气分离成两股流（如图所示）一股是pA=0.1013Mpa、273K，另

一股是pB=0.1013Mpa、323K。试问这样的装置可行吗？（假设空气可视为理想气体，其恒

压热容CP?29.3kJ/kmol?K）。

mA,pA,TAmB,pB,TB m6．已知某二元溶液的活度系数为 ln??Ax；并已知lnf?A?B?C;lnf?A12122其中A,B,C仅是T,P的函数。求ln?2,GLewis-Randall定则为标准状态) 。

E?,lnf?， （均以/RT，lnflnf。126. 已知某二元溶液的活度可表示为lnf?A?Bx1?Cx12，其中A,B,C仅是T,P的函数。试确定两组元均以Lewis-Randall定则为标准状态时的GE/RT， ln?1,ln?2。7．在298K和0.1MPa下二元系焓变

?H?20.9x1x2(2x1?x2)H1?418J/mol 已知 H2?627J/mol 其中x为摩尔分数，Lewis-Randall定

则为基准，求（1）?H1，?H2；（2）?H1?， ?H2?；（3）H1?，H2? 8．在一定的T、p下，某二元混合溶液的超额自由焓模型为

GE?(?1.5x1?1.8x2)x1x2 (A) RT?式中x为摩尔分数，试求 (1)ln?1及ln?2的表达式；(2)ln?1?,ln?2值；(3)将(1)所

GE??(xiln?i)相结合，试证明可重新得到式(A)。 求出的表达式与式RT9．在一定温度和压力下，某二元混合物的第一组分的偏摩尔体积可以用下示表示

2 V1?V1??x 2?试求第二组分的偏摩尔体积V2及混合物的摩尔体积V的表达式。 10．一个二元体系混合物的摩尔体积可用下式表示：

V?k?Tp?0.1??1?x? （A）

32式中k是与温度、压力无关的常数，试求超额体积VE、混合体积?V，偏摩尔体积V1、V2 以及活度系数ln?1、ln?2的表达式。

??11．已知在298K时乙醇?1?与甲基叔丁基醚?2?二元体系的超额体积为

3?1VE?x1x2??1.026?0.22x?xcm?mol? ??12??纯物质的体积V1=58.63cm3?mol?1、V2=118.46cm3?mol?1，试问当1000cm3的乙醇与500cm3的甲基叔丁基醚在298K下混合时其体积是多少？

12．试计算非流动过程中1kmolN2从813K8、4.052MPa变至373K、1.013MPa时可能做的理想功。若氮气是稳定流动过程，理想功又是多少？设大气的

?3T0?293K,P0?0.1013MPa，N2的等压热容(Cp)N2?27.89?4.271?10T

kJ/(kmol?K)。

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库化工热力学习题集(2)在线全文阅读。