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1、模拟题一 一单项选择题（每题 1 分，共 20 分)本大题解答(用 A 或 B 或 C 或 D）请填入下表:1.T温度下的纯物质，当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时，则气体的状态为（c )A.饱和蒸汽 B.超临界流体 C.过热蒸汽 2.T温度下的过冷纯液体的压力P（a )A.TPs B.0 D=1 17、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 18、下列各式中，化学势的定义式是（）jjjjnnSTiinTPiinnSnViinnSPiinnUDnnACnnGBnnHA,)(.)(.)(.)(.19、关于偏摩尔性质,下面说法中不正确的是
2、()（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。20、对无热溶液,下列各式能成立的是（）.A。SE=0，VE=0 B.SE=0，AE=0 C。GE=0，AE=0 D.HE=0，GE=TSE 21、下列方程式中以正规溶液模型为基础的是(）。A.NRTL方程 B.Wilson方程 C。Margules方程 D.FloryHuggins方程 22、戊醇和水形成的二元三相气液液平衡状态，其自由度F=（）。A。0 B.1 C。2 D.3 23、在一定的温度和压力下二组分体系汽液平衡的条件是（）。为混合物的逸度）（；fffDffffCf
3、fffBffffAVLVLVLV().()().(11 24、对液相是理想溶液,汽相是理想气体体系，汽液平衡关系式可简化为(）.A yi f=xi piS B。yi p=i xi piS C yi p=xi piS D.yi p=xi piS 25、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。BT，P一定,偏摩尔性质就一定.C偏摩尔性质是强度性质.D。偏摩尔吉氏函数等于化学势.26。关于理想溶液，以下说法不正确的是（）。A.理想溶液一定符合LewisRandall规则和Henry规则.B.符合LewisRandall规则或Henry规则的溶液一定是理想溶液。C。理想溶液中各组分
4、的活度系数均为1.D。理想溶液所有的超额性质均为0。27、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浓度的减小而减小，则B的偏摩尔体积将随A浓度的减小而（）A。增加 B。减小 C.不变 D。不一定 28、苯（1)和环己烷(2)在303K,0.1013Mpa下形成X1=0。9溶液。此条件下V1=89。96cm3/mol,V2=109.4cm3/mol,_1V=89.99cm3/mol，2V=111。54cm3/mol，则超额体积VE=()cm3/mol。A.0.24 B.0 C。0。24 D.0。55 29、下列偏摩尔吉氏函数表达式中，错误的为(）。iiA.G=B.iiidG=V
5、dp-S dT jiiT,P,nC.GnG/ni jiiT,nv,nD.GnG/ni 30、下列偏摩尔性质与溶液性质关系式中，正确的是n mol溶液性质，nM=（)。iiA.n MiiB.x MiC.x MiiiD.n M 31、混合物中组分i的逸度的完整定义式是(）.A。0ln,lim/()1iiiipdGRTdffYP B。0ln,lim/1iiipdGRTdffP C.0ln,lim1iiipdGRTdff D.0ln,lim1iiipdGRTdff 32、二元理想稀溶液，其溶质和溶剂分别遵守（）。A。Henry规则和Lewis-Randll规则。B。Lewis-Randll规则和Hen
6、ry规则.C.拉乌尔规则和Lewis-Randll规则。D.Lewis-Randll规则和拉乌尔规则。33、下列化学势i和偏摩尔性质关系式正确的是（）Ai=Hi B。i=Vi C.i=Gi D。i=A i 34、Wilson方程是工程设计中应用最广泛的方程.以下说法不正确的是(）。A.引入了局部组成的概念以及温度对i的影响，因此精度高。B。适用于极性以及缔合体系。C.用二元体系的参数可以推算多元系.D.适用于液液部分互溶体系。35。等温汽液平衡数据如符合热力学一致性,应满足下列条件中（）。A.足够多的实验数据 B.1 ln（1/2）dX10 C.(ln1）/PT，X0 D。(ln1）/TP,X
7、 0 36、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 37、节流效应TP图上转化曲线是表示 的轨迹。A.j=0 B。j0 C。j0 38、理想的Rankine循环工质是在汽轮机中作_膨胀 A）等温 B)等压 C)等焓 D)等熵 39、不可逆过程中孤立体系的（）A。总熵是增加的，也是增加的 B.总熵是减少的，也是减少的 C。总熵是减少的，但是增加的 D.总熵是增加的,但是减少的 40、卡诺制冷循环的制冷系数与()有关。A.制冷剂的性质 B.制冷剂的工作温度 C。制冷剂的循环速率 D.压缩机的功率 41、Ra
8、nkine循环是由锅炉、过热器、汽轮机、冷凝器和水泵组成。（)A）正确 B）错误 42、蒸汽压缩制冷中蒸发器置于高温空间，冷凝器置于低温空间.（）A）正确 B）错误 43、稳态流动过程的理想功仅取决于体系的初态与终态及环境温度T0，而与具体的变化途径无关.（）A）正确 B）错误 44、要对化工过程进行节能改进，就必须对理想功、损失功、热力学效率进行计算和热力学分析。（)A）正确 B）错误 45、能量是由火用和火无两部分组成。(）A）正确 B）错误 46、关于制冷原理，以下说法不正确的是（）。A。任何气体，经等熵膨胀后,温度都会下降。B。只有当0TJ,经节流膨胀后，气体温度才会降低.C.在相同初
9、态下,等熵膨胀温度降比节流膨胀温度降大。D。任何气体，经节流膨胀后，温度都会下降。47、作为朗肯循环改进的回热循环是从汽轮机（即蒸汽透平机）中抽出部分蒸汽(）。A锅炉加热锅炉进水 B回热加热器加热锅炉进水 C。冷凝器加热冷凝水 D.过热器再加热 48、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 49、关于制冷循环，下列说法不正确的是（）。(A)冬天，空调的室外机是蒸发器。(B)夏天，空调的室内机是蒸发器.（C)冰箱里冷冻鱼肉所需的制冷量是由冷凝器吸收的热提供的。（D)冰箱里冷冻鱼肉所需的制冷量是由蒸
10、发器吸收的热提供的。50、对于蒸汽动力循环要提高热效率,可采取一系列措施，以下说法不正确的是（).（A）同一Rankine循环动力装置,可提高蒸气过热温度和蒸汽压力(B)同一Rankine循环动力装置，可提高乏气压力。(C)对Rankine循环进行改进，采用再热循环。（D)对Rankine循环进行改进，采用回热循环。51、体系经不可逆循环又回到初态,则热温熵的循环积分(）。A 0 =C 0 52、同一热机在夏天的热机效率比在冬天的热机效率（）。A。相同 B.低 C.高 D。不一定 53、对膨胀作功过程，等熵效率的定义是不可逆绝热过程的作功量与可逆绝热过程的作功量之比.（）A)正确 B）错误 5
11、4、提高汽轮机的进汽温度和进汽压力可以提高蒸汽动力循环效率.（）A）正确 B）错误 55、气体从高压向低压作绝热膨胀时，膨胀后气体的压力温度必然降低。（)A)正确 B）错误 二、填空题 1、(2分)在PT图上纯物质三种聚集态互相共存处称 .2、（2分）常用的 8个热力学变量 P、V、T、S、h、U、A、G可求出一阶偏导数336个，其中独立的偏导数共112个，但只有6个可通过实验直接测定,因此需要用 将不易测定的状态性质偏导数与可测状态性质偏导数联系起来.3、(2分)纯物质 PV图临界等温线在临界点处的斜率 _，曲率为 _。4、（2分)麦克斯韦关系式的主要作用是 。5、（2分)描述流体PVT关系
12、的立方型状态方程是 _三次方的物态方程。6、（2分）剩余性质的定义是M=_。7、(2分)理想溶液的过量性质ME等于 。8、(6分)由于邻二甲苯与对二甲苯、间二甲苯的结构、性质相近，因此它们混合时会形成_溶液，它们的H=_,V=_。9、（2分）二元混合物容积表达式为V=X1V1+X2V2+X1X2，如选同温同压下符合LewisRandll规则的标准态就有 V=。10、(4分)等温等压下二元溶液组分的活度系数与组成之间关系，按Gibbs-Duhem方程 X1dln1+_ =_。11、(2分）溶液中组分i的活度系数的定义是 i =_。12、（2分）对封闭体系，单位质量能量平衡方程式是_,对稳定流动体
13、系单位质量能量的平衡方程式是_.13、（2分）孤立体系的熵增表达式是_ 14、（2分)一定状态下体系的火用指体系由该状态达到与 时,此过程理想功.15、（2分)稳流体系熵方程中熵产生是体系内部 所引起的。16、(2分）纯物质T-S图两相区水平线段（结线）长度表示 大小。17、（2分)能量平衡时以热力学 为基础，有效能平衡时以热力学 为基础。三、判断题 1、(1分）一定压力下，纯物质的泡点温度和露点温度是相同的,且等于沸点。（）2、(1分）在TS图上,空气和水蒸气一样，在两相区内,等压线和等温线是重合的。（）3、（1分）由于邻二甲苯与对二甲苯、间二甲苯的结构、性质相近，因此它们混合时会形成理想溶
14、液。()4、（1分）二元共沸物的自由度为2。()5、（1分）理想溶液各组分的活度系数和活度为1.（)6、(1分）逸度也是一种热力学性质,溶液中组分i的分逸度与溶液逸度的关系为niiifxflnln(）7、(2分)冬天，使室温由10升至20，空调比电加热器更省电.()8、(2分)对不可逆绝热循环过程，由于其不可逆性，孤立体系的总熵变大于0.（)9、（2分）理想功Wid是指体系的状态变化是在一定的环境条件下按以完全可逆过程进行时，理论上可能产生的最大功或者必须消耗的最小功，因此理想功就是可逆功，同时也是的负值。(）10、（2分）损失功与孤立体系的总熵变有关,总熵变越大，损失功越大，因此应该尽量减少
15、体系的不可逆性.（)11、(2分)理想功Wid是指体系的状态变化是在一定的环境条件下按以完全可逆过程进行时，理论上可能产生的最大功或者必须消耗的最小功,因此理想功就是可逆功，同时也是的负值。（)四、名词解释 1、(5分）偏离函数 2、(5分)偏心因子 3、(5分)广度性质 4、（5分）R-K方程(Redlich-Kwong 方程)5、（5分）偏摩尔性质 6、(5分）超额性质 7、（5分）理想溶液 8、（5分)活度 五、简答题 1、(8分)简述偏离函数的定义和作用.2、(8分）甲烷、乙烷具有较高的燃烧值，己烷的临界压力较低，易于液化，但液化石油气的主要成分既不是甲烷、乙烷也不是己烷，而是丙烷、丁
16、烷和少量的戊烷。试用下表分析液化气成分选择的依据。3、(6分）工程上常见的汽液平衡问题有哪些类型?4、(6分）相平衡的热力学一致性检验 5、（6分)卡诺定理的主要内容是是么？6、(6分)如何利用热力学第一定律测量湿蒸汽的干度？7、(6分）什么是理想功、损失功?六、图示或计算题 1、（20分)在TS图上画出下列各过程所经历的途径（注明起点和箭头方向），并说明过程特点：如G=0 (1）饱和液体节流膨胀；（2）饱和蒸汽可逆绝热膨胀;(3)从临界点开始的等温压缩;（4）过热蒸汽经冷却冷凝为过冷液体(压力变化可忽略）.物质 临界温度 临界压力 正常沸点 燃烧值 Tc,Pc，atm TB，kJ/g 甲烷-
17、82。62 45。36-161.45 55.6 乙烷 32。18 48.08-88。65 52。0 丙烷 96。59 41.98 42.15 50。5 正丁烷 151.9 37。43-0。5 49.6 正戊烷 196。46 33。32 36.05 49.1 正己烷 234.4 29.80 68。75 48。4 2、（15分）25，0.1MPa下，组分1和2形成二元溶液，其溶液的摩尔焓为H=600180X1 20X13(J/mol）。式中X1 为组分1的摩尔分数，标 准 态 按LewisRandall定 则计算，求；，；EHHHHHHHH)5()4()3(,)(,)1(212121（15分）3、
18、（15分）已知某含组分 1 和 2的二元溶液，可用 ln1=AX22，ln2=A X12 关联，A可视为常数，60 下达汽液平衡时能形成共沸物，现测得60下 1=14。7,P1S=0。0174MPa,P2S=0.0667MPa，设汽相可视为理想气体.试求：(1）GE表达式；（2）A值；（3）60C 下恒沸点组成和平衡蒸汽压。4、（15分)某动力循环的蒸汽透平机，进入透平的过热蒸汽为2.0MPa，400，排出的气体为0.035MPa饱和蒸汽，若要求透平机产生3000kW功率，问每小时通过透平机的蒸汽流量是多少？其热力学效率是等熵膨胀效率的多少？假设透平机的热损失相当于轴功的5。5、(15分）试比
19、较如下几种水蒸汽，水和冰的有效能大小.设环境温度为298K.0。15MPa，160，过热蒸汽；0。3MPa，160，过热蒸汽；0。07MPa，100，过冷蒸汽；100,饱和蒸汽；0.1MPa，100，饱和水;0。1MPa，0，冰.模拟题四 二填充题(每空1分，共13分）：1纯物质 TS 图的拱形曲线下部为_ 区。2 一定状态下体系的有效能是指体系由该状态达到与_成完全平衡状态时,此过程的理想功。3纯物质 PV图临界等温线在临界点处的斜率和曲率都等于 _。4溶液中组分i的活度系数的定义是 i=_。5单位质量稳定流动体系能量平衡方程_，对流体通过换热器的过程，能量平衡方程可简化为 _,对流体通过泵
20、、压缩机等设备的过程,能量平衡方程可简化为_。6在下表空格处填入相应的偏摩尔性质或溶液性质 三名词解释题（每题4分,共20分）：1偏心因子 2相平衡准则 3超额性质 4偏离函数 5.理想溶液 四 计算题 1、（12 分）化工生产中需0。1MPa，80 热水用于设备保温，此热水由0。2MPa，175 水蒸汽通入0。1MPa,20冷水在热水槽中混合得到.请计算：（1）制备1吨热水需用多少冷水和水蒸汽？（4分）(2)此混合过程理想功和损失功各是多少（按1吨热水计）？（4分）（3）如果用0.1MPa，95热水代替水蒸气制备0。1MPa,80热水，那么损失功又是多少（按1吨热水计）？（2分)(4)比较（
21、2）和(3)的结果，哪一个损失功小?为什么?（2分）设混合过程热损失可忽略，环境温度是20.有关数据列于下：热水（80)热水（95)冷水（20)水蒸气（175）H（kJ/kg）334.91 397.96 83.96 2819。7 S（kJ/（kg K)）1.0753 1。2500 0。2966 7.3931 2、(12分)有一氨压缩制冷循环装置其制冷能力为100000kJ/h，氨蒸发温度是243 K，蒸发器出口的氨饱和 蒸汽经可逆绝热压缩、冷凝到303K,过冷到298K，再经节流伐等焓膨胀后回蒸发器。问:（1）如果压缩机进、出口处氨的焓分别是1644kJ/kg和1966kJ/kg,冷凝器出口过
22、 冷氨的焓是540kJ/kg,试求压缩机的理论功率和装置的制冷系数.(5分）（2)如果将氨的蒸发温度调整到253K，压缩过程仍为可逆绝热压缩，其余条件不 变，试问压缩机的理论功率有何变化,为什么？此时压缩机进、出口处氨的焓分别是1658kJ/kg 和1912kJ/kg。（3分）(3)在T-S图上标出(1）、（2)二循环过程。(4分）模拟题五 一、选择题 1、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 B、1 C、2 D。3 2、经历一个不可逆循环过程，体系工质的熵 .A、增大 B、减小 C、不变 D、可能增大，也可能减小 3、体
23、系中物质 i 的偏摩尔体积iV的定义式为：.A、ijnvTiiinVV,B、ijnvTiinVV,总 C、ijnpTiiinVV,D、ijnpTiinVV,总 4、朗肯循环中为提高汽轮机出口乏气的干度，可以 。A、提高初压 B、提高初温 C、降低排汽压力 D、采用回热 5、流体（T1、P1）经节流膨胀后，流体的温度必 。A、不变 B、下降 C、增加 D、前三者都可能。6、范德华方程与 RK 方程均是常见的立方型方程，对于摩尔体积 V 存在三个实根或者一个实根，当存在三个实根时，最大的 V 值是 。A、饱和液体体积 B、饱和蒸汽体积 C、无物理意义 D、饱和液体与饱和蒸汽的混合体积 7、可以通过
24、测量直接得到数值的状态参数是 .A、焓 B、内能 C、温度 D、熵 8、有一机械能大小为 1000KJ，另有一恒温热源其热量大小为 1000KJ,则恒温热源的热火用 机械能的火用。A、大于 B、小于 C、等于 D、不能确定 9、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、电热器两种供热方式,哪种供热方式的供热量多?A前者 B。两者相等 C。后者 D。没法比较。10、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/（kg。K），另一个不可逆过程的工质熵变 KJ/（kg。K)。A、大于 20 B、小于 20
25、C、等于 20 D、不能确定。11、某真实气体符合状态方程 ,a、b 为的常数，则当该气体进行绝热膨胀时,膨胀后气体的温度 。A、升高 B、降低 C、不变 D、不能确定 12、对于流体混合物，下面式子错误的是 。A、ixiMMi0lim B、iiiVPUH C、理想溶液的iiVV iiUU D、理想溶液的iiSS iiGG 二、填空题 1、填表：偏摩尔性质（Mi)溶液性质（M）ln ln i 2、计算逸度系数的公式 PiidPPRTVRT0)(1ln 仅适用于气体组份,而不能用于液相或固相组份.则该论述是 （作出是非判断）3、某气体温度为150，其临界温度为126。20K，给气体加的压力P足够
26、大，则气体 被液化.（作出“能/不能”的判断）4、理想气体有 f=P，而理想溶液有 ii。（作出是非判断)5、在热力循环中,如果工质不向冷源放热，则该循环的热效率是可以达到 100%。则该论述是 （作出是非判断)6、常温常压下,将 10cm3液体水与 20 cm3液体甲醇混合后,其总体积=30 cm3.则该论述是 (作出是非判断)7、氮气在封闭的气缸内经历不可逆过程，内能减少 20kJ，对外作功 10kJ，则此过程中工质与外界交换热量 Q=kJ。8、汽液相平衡的计算方法有 和 两种方法，前者适用于低中压体系,后者适用于高压体系。)(5.0bTabRTP9、给冷流体T2加热至预定的工艺温度，采用
27、换热器进行间接传热,当热流体温度T1减小，即传热温差（T1-T2）减小，则流体有效能的损失 。(作出“减小/增大/不变/与传热温差无关”的判断)10、封闭体系中的1mol理想气体，由 p 1=10 bar、v 1=0。4m 3 可逆定温膨胀到 v 2=0.8m 3,则 S=KJ/（mol.。K）。11、当过程不可逆时,孤立系统的S总 0,工质的S产生 0.12、在门窗紧闭房间有一台电冰箱正在运行，若敞开冰箱大门就有一股凉气扑面，使人感到凉爽。通过敞开冰箱大门，则房间的温度将会 .（填入“不变”或“下降”或“升高”）三、分析说明题 在热功转化的实际热机循环中,将 5Mpa、40水在锅炉中定压加热
28、到 400的过热蒸汽。（1）计算其过程的焓变。工程中常采用水的热力学图或表来查询过程始态和终态的焓值进行计算.现技术员小张使用不同来源的水蒸汽表或图（均是正式的权威出版物，数据可靠）查到同一状态点的焓值 h 值竟相差较大，为什么？工程中使用热力学性质图、表来求解热力学过程的焓变、熵变时要注意什么问题。（2）请自行给出已知条件，计算工质在锅炉所吸收的热量 Q。（答题时只需给出解题的步骤和方法，不必给出具体结果)四、应用及计算题 1、已知 50Kg 的丙烷气体，需要在 137、5Mpa 的条件下贮存.欲设计一个压力容器，请提供该容器的体积设计参数.请分别据两种方法进行计算：（1）普遍化三参数压缩子
29、法（2）真实气体状态方程法 设丙烷符合 R-K 方程)(5.0bTabRTP 说明：答题时只需给出解题的步骤和方法，不必给出具体结果。注意：公式中每一参量必须作出说明：根据已给条件，直接代入公式中每一参量的具体数值和单位必须作出说明，而在计算时已知条件不足的均须自行补充说明（其中 a 和 b 不必列出公式）2、某纯物质 B 由 1.013Mpa,453K 的饱和蒸汽变为 4。052Mpa，653K 的过热蒸汽。（1）试设计以偏离函数为基础的计算过程H 的路径框图，并写出各步骤的计算过程的焓变及H总表达式；列出所用到的主要公式，不需算出最后结果。（2）简要说明计算过程H 为何要引入偏离函数的概念
30、.（假设已知理想气体的 Cp=a+bT+cT2，偏离焓 HR)。3、某二元低压体系，组分的结构差别较大,其超额自由焓的表达式为 GE/(RT）=2x1x2，某温度下，该体系纯组分的饱和蒸汽压分别为：P1s=82.37kPa，P2s=37。31kPa 请进行如下计算：(1）列出汽液平衡关系式；（2）求组分 1、组分 2 的活度系数与组成的关系；(3)求该温度下体系的 p-x1y1 关系式；AP-R 方程能同时应用于汽、液两相计算，准确度较高。B。R-K 方程能同时应用于汽、液两相计算,准确度较高。C.活度系数可以大于 1 也可小于 1。D.压缩因子可以大于 1 也可小于 1。10、若分别以某一真
31、实气体和理想气体为工质在两个恒温热源 T1、T2 之间进行卡诺理想循环,试比较这两个循环的热效率.A前者大于后者 B.两者相等 C.前者小于后者 D。没法比较。11、在相同的初态（T0，P0）和膨胀压力(P）的条件下，等熵膨胀与节流膨胀两种方案相比,哪种方案的降温大？。A、前者 B、后者 C、两者相同 D、两者没有可比性 12、对于流体混合物，下面式子错误的是 。A、ixiMMi1lim B、iiiVPUH C、理想溶液的iiVV iiUU D、理想溶液的iiHH iiGG iiSS 二、填空题 1、填表：偏摩尔性质（Mi)溶液性质（M)ln ln f 2、对于热力学关系式 dpTVTVdTC
32、dHpp)(仅适用于气体组份，而不能用于液相或固相组份.则该论述是 （作出是非判断）3、采用普遍化压缩因子关系式或普遍化维里系数计算剩余焓，确定 HR 的三个参数为 。4、当湿蒸汽的干度 x 0 时，工质全部为 状态。5、某气体温度为 t，其临界温度为 tC,给气体加的压力 P 足够大,则气体能被液化的温度条件是 。6、热力学第一定律适用于任意的热力过程,不管过程是否可逆.其论述 是 （作出是非判断)7、在 相区，压力和温度对其容积性质的影响很小。8、不能通过测量直接得到数值的状态参数有 .(焓、温度、熵、压力、内能、体积）9、封闭体系1mol某气体，由 p 1=1Mpa、v 1=0。1m 3
33、 定温膨胀到 v 2=0。4m 3,则 S=KJ/（Kmol.K）。10、放热不可逆过程,工质的热熵流 0，工质的S产生 0.11、在化工生产和设计过程中，都要力求 管路上的弯头、缩扩变化，以减少火用损失.12、纯物质的逸度 fi,混合物的逸度 f，混合物中组分的逸度if三者的 定义相同。（作出是非判断)三、分析说明题(共 11 分)第 1 题 5 分、第 2 题 6 分 1、二元体系的活度计算式)25.0(ln)25.1(ln12212212xxxx的模型是否有合理？请分析说明.2、请举两个例子简单说明热力学第二定律在实际中的应用。（1）夏天从低温热源（房间）将热量移到高温热源（环境)以实现
34、制冷的效果，（1 分)该过程是不能自发进行的（1 分）。而借助空调消耗电功,则制冷循环就可自发进行了,即可将热量从低温热源移到高温热源.（1 分)（2）冬天从低温热源（环境)将热量移到高温热源（房间）以实现供热的效果，（1 分）该过程是不能自发的(1 分）。而借助空调消耗电功，则热泵供热循环就可自发进行了。（1 分)四、应用及计算题（39 分）每题 13 分 1、有两股压力分别是 12.0 MPa 和 1.5 Mpa 的饱和蒸汽.(1)如用于作功，经稳流过程变成 25的饱和水，求 Wid(To=298K)。(2)如用作加热介质，经换热器后变成 25的饱和水,求换热量 Q 。对计算结果作综合分析
35、，在化工设计和生产过程中如何合理地使用这两股蒸汽？已知:各状态点一些热力学参数，见表 1。表 1.装置各状态点一些热力学参数 状态点 t PMPa 状态 HkJkg-1 SkJ kg1 k1 1 324.8 12 饱和蒸汽 2684。9 54924 2 198。3 1.5 饱和蒸汽 2792.2 64448 3 25 0。008169 饱和水 104.89 03674 2、某二元低压体系，组分的结构差别较大，其超额自由焓的表达式为 GE/（RT）=0。735x1x2 50时该体系纯组分的饱和蒸汽压分别为：kpapkpapsBsA31.8149.169 请进行如下计算:(1）列出汽液平衡关系式
36、(2)求组分 1、组分 2 的活度系数与组成的关系；（3）求该温度下体系的 x1=0。5 时，系统的总压 P 和组份 1 的气相组成 y1.3、有一氨压缩制冷机组，制冷能力 Q0为 4.0104KJh-1,在下列条件工作：蒸发温度为25，进入压缩机的是干饱和蒸汽，冷凝温度为 20，冷凝过冷 5.已知：状态点 焓 h KJkg-1 代号 蒸发器出口 1430 1 压缩机出口 1680 2 冷凝器出口 270 3 试计算：（1）每小时制冷剂循环量;（2)冷凝器中制冷剂放出热量；（3)压缩机的功率；（4)制冷系数。模拟题八 一、单项选择题 本大题解答（用 A 或 B 或 C 或 D）请填入下表：1关
37、于化工热力学研究特点的下列说法中不正确的是（）A。研究体系为实际状态。B。解释微观本质及其产生某种现象的内部原因。C。处理方法为以理想态为标准态加上校正.D.获取数据的方法为少量实验数据加半经验模型.E。应用领域是解决工厂中的能量利用和平衡问题。2Pitzer 提出的由偏心因子 计算第二维里系数的普遍化关系式是(）。AB=B0B1 BB=B0 +B1 CBPC/（RTC)=B0+B1 DB=B0+B 3下列关于 GE 关系式正确的是（）。A.GE=RT Xiln Xi B。GE=RT Xiln a i C.GE=RT Xiln i D。GE=R Xiln Xi 4下列偏摩尔自由焓表达式中，错误
38、的为（）。A.iiG B。dTSdPVGdiii C.ijnPTiinnGG,D.ijnnVTiinnGG,5.汽液平衡关系iisiixPPy的适用的条件(）A 无限制条件 B 理想气体和非理想溶液 C 理想气体和理想溶液 D 非理想气体和理想溶液 6泡点的轨迹称为(），露点的轨迹称为（），饱和汽、液相线与三相线所包围的区域称为(）。A.饱和汽相线，饱和液相线，汽液共存区 B。汽液共存线，饱和汽相线,饱和液相区 C。饱和液相线,饱和汽相线,汽液共存区 7乙醇水在 101。3KPa 下共沸体系，其自由度为(）A0 B1 C2 D3 8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
39、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=0 9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 .A。18；B.8；C.28；D。48。10由纯组分形成理想溶液时，其混合焓Hid 。A.0；B.=0；C.0;D。不确定。11混合气体的第二维里系数 A。T 和 P 的函数 B.仅为 T 的函数 C.T 和组成的函数 D.P 和组成的函数 12有效能衡算的依据是 。A。热力学第一定律；B.热力学第二定律；C.热力学第三定律；D.热力学第一、二定律。13混合物的逸度与纯组分逸度之间的关系是 。A。iifxf；B。if
40、f；C.lniiixfxfln；D.ln0ln fxfi 14纯物质临界点时，对比温度 Tr 。A。0;B。1；C.1；D.=1。15当潜水员深海作业时，若以高压空气作为呼吸介质，由于氮气溶入血液的浓度过大，会给人体带来致命影响（类似氮气麻醉现象）.根据下表中 25下溶解在水中的各种气体的亨利常数，你认为以（）和氧气的混和气体为呼吸介质比较适合？气体 H/bar 气体 H/bar 气体 H/bar 气体 H/bar 乙炔 1350 一氧化碳 5400 氦气 126600 甲烷 41850 空气 72950 乙烷 30600 氢气 71600 氮气 87650 二氧化碳 1670 乙烯 1155
41、0 硫化氢 550 氧气 44380 A 氦气 B 二氧化碳 C乙烷 D甲烷 16下列哪个条件不符合蒸汽压缩制冷循环制冷剂的选择要求（）。A。沸点低 B。冷凝压力低 C.汽化潜热大 D.较低的临界温度 17在 TS 图上，绝热可逆过程工质的状态总是沿着 进行的.A。等焓线；B.等熵线；C.等干度线；D。等压线。18关于做功和加热本领的描述,不正确的是（）A压力相同,过热蒸汽的做功本领比饱和蒸汽大.B温度相同，高压蒸汽的作功本领比低压蒸汽强。C温度相同，高压蒸汽的加热能力比低压蒸汽强.D放出的热相同，高温高压蒸汽的作功本领比低温低压蒸汽的大。二、填充题（每空 1 分，共 15 分）1纯物质 P-
42、V 图临界等温线在临界点处的斜率和曲率都等于 _。2剩余性质是指在相同的温度和压力下 与 热力学性质之差。3溶液中组分 i 的活度系数的定义是 i=_。4高温热源（温度为 T1）与低温热源（温度为 T2)构成的热机的最大热机效率_。5某高温高压气体(焓值为 H1,熵值为 S1）做功后其焓值变为 H2，熵值变为 S2,环境温度为T0，则 该 过 程 的 理 想 功idW_ ；有 效 能 变 化xE_ _ 。6检验汽液平衡数据可靠性的基本公式为 方程。7稳流体系熵方程中熵产生是体系内部 所引起的。8理想功是指体系的状态变化在一定的环境条件下，按 过程进行时所产生的最大功或必须消耗的最小功.9在相同
43、始态与相同终态压力下，等熵膨胀引起的温度降低比等焓膨胀的引起的温度降低要 。10在真实气体混合物 P0 时，组分i的逸度系数i等于 .11Wilson 提出的 GE模型是以 溶液为基础，并用局部体积分率代替总体平均体积分率而得来的.12真实气体混合物的 PVT 性质=纯气体的 PVT 关系式+规则。13三参数对比状态原理中，三参数是指 。三、判断题（请在正确的题后括号内画“”,错误的画“”）1维里系数的物理意义是代表物质极性的大小.(）2对于理想混合物，VGH,均为零。（）3对于二元混合物体系，当在某浓度范围内组分 2 符合 Henry 规则，则在相同的浓度范围内组分 1 符合 Lewis-R
44、andall 规则.（）4蒸汽在透平机作可逆绝热膨胀，体系和环境总的火用是守恒的，总的火无是守恒的。()5混合物体系达到汽液平衡时，总是有livilvliviffffff,。（）四、简答题 1 写出稳定流动系统热力学第一定律的一般形式;当流体流经泵和流经换热器时系统热力学第一定律的简化形式。2完成相平衡体系求解过程框图。假设体系为部分理想系，已知总压及液相各组成,求该体系温度及汽相组成(为某一有限小数）。解：汽相中组分 i 分逸度系数Vi ，饱和蒸汽中纯组分 i 的逸度系数Si 五、计算题 1(10 分）6.0MPa，400的过热蒸汽(H1=3174 kJkg-1，S1=6。535 kJkg1
45、K1)在稳流过程中经透平膨胀到 0.004MPa、干度 x=0。9.（已知 0.004 MPa 下 Hg=2554 kJkg-1，Sg=8。4808 kJkg-1K1,HL=120 kJkg1,SL=0。4177 kJkg1K1）。T0=298K。（1）如该透平是绝热的，求该过程的 Wid、Ws、WL及热力学效率。（2）如该透平的热损失为 5 kJkg1汽 终态不变.求该过程的 Wid、Ws、WL及热力学效率。已知 P，xi 假设：计算：计算：公式：No，重新调整 输出 T，yi Yes 1iy2（8 分）在 298K 和 0。1MPa 下二元系焓变 已知 molJHmolJHxxxxH/62
46、7/418)2(9.20212121 x 为摩尔分数 以 T，p 下纯组分焓为基准，求：（1）1H，2H；2）无限稀释偏摩尔值1H，2H；(3）1H，2H 3（8 分）某二元溶液,LewisRandall 规则标准态的超额 Gibbs 自由能可由下式给出：21/xxRTGE 式中：为常数，两纯组元逸度分别为*1f和*2f,单位为Pa，1:molJGE,T:K，求：以 LewisRandall 规则为标准态的活度系数1与2的表达式.4、（14 分）纯液体 A 与 B 形成部分理想体系,在 90时蒸气压力为mmHgPSA800,mmHgPSB600，液相活度系数2lnBAx，2lnABx,问：（1
47、）与 30(mol）A 及 70%（mol）B 的液相混合物平衡的蒸汽总压为多少?（2）能否生成共沸物？如生成的话,恒沸点是最高点还是最低点？为什么？（3)如已知26lnBAx，导出Bln的组成函数表达式 模拟题九 一.选择正确答案并简要说明为什么 1.某人计算真实气体的自由焓时认为：（a）*RG=GG;（b）*EG=GG;(c)*G=GG.2.某流体在稳流装置内经历一个不可逆过程，所需要的功为-110KJ Kg，得到的热量为-130KJ Kg。试问流体的熵变：(a）为负;（b)为正；(c）可正、可负。3.若始、终状态及环境温度0T一定，理想功idW：（a）等于可逆轴功；（b）是完全可逆功；（
48、C）等于始终状态间的火 用 变化的绝对值。4.甲烷气（视为真实气体)由状态1T、1P节流膨胀至2T、2P，其：(a)S0;(b）H=0；（c)G=0。二。简答题 1.以二元溶液为例，写出三种计算偏摩尔性质的方法，要求写出详细计算方法，步 骤或所需的公式。2.写出开系稳流过程的热力学第一定律表达式，并举一应用实例。三证明题 某二元溶液的偏摩尔焓可由如下方程表示：ABxHH2211 ABxHH2122 式中：H1、H2分别为纯组分 1 和 2 的焓,A、B 是温度和压力的函数；问：从热力学角度考虑该对方程是否合理？四计算题 1.今有压力为 10Mpa、温度 400的过热蒸汽，经汽轮机绝热膨胀,乏气
49、为 0。2 Mpa 的饱和蒸汽，蒸汽有关数据为：状态 H KJ/Kg S KJ/KgK 10Mpa、400过热蒸汽 3093 6.207 0.2Mpa 饱和蒸汽 2707 7。127 试计算上述过程产生的轴功sW；过程的火 用 和火 无 的变化值xE、NA；过程的理想功idW和损耗功LW。上述计算以 1Kg 蒸汽为基准，环境温度0T298K。2.某二元溶液的过量自由焓可表示为：E12G0.7x xRT。试求1ln、2ln。3.若 t=45时，ss12145Kpa,68KpaPP。由上题得到的1ln、2ln计算1x0.5 时汽相组成及压力。假设汽相为理想气体。模拟题十 一、选择题 1汽液平衡计算
50、方程式 yiP=ixiPiS适用于 （）A完全理想体系 B化学体系 C非理想体系 D完全非理想体系 2气体真空节流膨胀产生冷效应时的微分节流系数是 （）Aj=0 Bj0 Cj 0 D不确定 3已知溶液的 xi与i，则溶液超额自由焓 GE的计算式为：（）AGE=RTiixln BGE=RTiixln CGE=RTiixx ln DGE=RTiixln 4下列关系式哪个适用于理想溶液 （）AV=HE=GE=iH=0 BiV=iiiSGU=0 CiV=iiiSGU=0 DS=GSE=G=0 5在众多状态方程式中，能从理论上加以证明的是 (）ARK 方程 B维里方程 C范德华方程 D马丁候方程 6常压