轻化工专业《化工热力学》模拟考题A(答案).doc

华东理工大学20 20 学年第 学期化工热力学课程期末考试试卷 A 开课学院： 化工学院 ，考试形式：闭卷，所需时间： 120 分钟 授课教师： 考生姓名： 学号： 专业： 班级 题序一二 三四总 分得分评卷人一、选择题（共10分，每小题2分）1偏心因子是从下列定义的（ B ）。 A分子的对称性 B分子的蒸气压性质 C分子的极性 D分子的大小2. 某流体经可逆绝热膨胀对外做功Ws，此过程的理想功为Wid，则Ws（ C ）Wid。A大于 B小于 C等于 D不确定3. 指定温度下的纯液体，当压力高于该温度下的饱和蒸气压时，其状态为（ D ）。A饱和蒸汽 B过热蒸汽 C超临界流体 D压缩液体4. 某气体符合状态方程，该气体从等温可逆膨胀至，则系统的为（ A ）。A B C D5. 二元非理想溶液在极小浓度的条件下，溶质组分和溶剂组分分别遵循（ B ）。ALewis-Randall规则和Henry定律BHenry定律和Lewis-Randall规则CHenry定律和Henry定律DLewis-Randall规则和Lewis-Randall规则二、判断题（共45分，每小题3分。对，错）1. 汽液两相平衡的条件是同一组分在汽液两相的逸度相等。（ ）2. 对理想溶液来说，混合性质和过量性质是一致的。（ ）3. 一般情况下，经绝热节流后，流体的温度下降。（ ）4. 正规溶液混合焓变为零，混合体积为零。（ ）5. 可逆过程的有效能守恒。（ ）6. 稳态稳流过程的能量积累为零，熵的积累可能不为零。（ ）7. 对于理想溶液，i组分在溶液中的逸度系数和i纯组分的逸度系数相等。（ ）8. 某二元系有lng10,则必有lng20。（ ）9. 有些真实气体的J总是大于零。（ ）10. 合理用能的总则是按质用能，按需供能。（ ）11. 能满足热力学一致性的汽液平衡数据就是可靠的数据。（ ）12. 纯物质由液体变成蒸汽，必须经过汽化的相变化过程。（ ）14. 在同一温度下，纯物质的饱和蒸汽与饱和液体的Gibbs函数相等。（ ）15. 纯物质的维里系数，如B、C等，是温度和压力的函数。（ ）三、计算题（共40分）1有一发明者设计了一台热机，热机消耗热值为40000kJkg-1的油料0.5kgmin-1,其产生的输出功率为180kW，规定这台热机工作的高温与低温热源分别为350与30，试判断此设计是否合理，并说明理由？（10分）解：供给的热量为该热机的效率为：工作于相同温度区间的Carnot循环热机效率为：因为，这与一切不可逆热机的效率低于Carnot热机效率相矛盾，所以该设计不合理。2低压下丙酮(1)-乙腈(2)组成的二元系的汽液平衡可近似为理想系统，查得组分的Antoine方程如下：式中，p单位为kPa，T单位K。试求： 55时，液相组成为x1=0.30时的平衡压力与汽相组成；（5分） 溶液中总组成为Z1=0.82，当55、85kPa时的液相分数以及汽液相组成。（5分）解：当T=55时，。(1) (2) 根据，解得：设液相分数为，以单位摩尔量为计算基准，则根据物料衡算可得：，即，解得：3. 在303K、0.101325MPa下，苯(1)和环己烷(2)的液体混合物的焓数据可表示如下： kJmol-1其中，为苯的摩尔分数。试求该温度压力下用表示的的表达式（标准态以Lewis-Randall规则为基准）。（10分）解：因，所以，则：， (kJmol-1)4. 298K时，乙醇水溶液的表面张力与浓度c的关系为：，计算浓度为时单位界面吸附量。解 由微分得四、问答题（共10分）1在TS图上分别描述下列过程的特点并画出所经途径 定容加热饱和液体 （2分） 定容加热饱和蒸汽 （2分） 将过热蒸汽定压冷凝为过冷液体（2分） 将过热蒸汽可逆绝热压缩 （2分） 将饱和液体连续节流 （2分）解答： 如下图所示。各过程的特点分别为：(1)从饱和液体线AC上一点沿着等比容线往右上方路径走；(2) 从饱和气体线CB上一点沿着等比容线往右上方路径走；(3) 沿着等压