化工热力学习题 联系客服

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A.等焓线; B.等熵线; C.等干度线 ; D.等压线。

15.绝热可逆膨胀过程线在T—S图上是 ( B )

A.是平行于横坐标的直线 B.是平行于纵坐标的直线 C.是沿等焓线变化的 D.是沿等干度线变化的

二、填空题

2.几个重要的定义公式:焓H=__________________;自由能A=__________________;自由焓G=__________________。 3.

几个热力学基本关系式:dU=__________________;dH=__________________;dA=__________________;dG=__________________。

4. 写出下列Maxwell关系式:

???S???V???____________;???S???p?____________。 ??TT5.逸度的标准态有两类,1)以 为规则,2)以

为规则,请举例说明1) 2) 。 6.写出热力学基本方程式__ _______ ___ ___ ;___ __________; ______ _________;_______ ________。 7、偏离函数的定义 。

8、(2分)麦克斯韦关系式的主要作用是 。 9、(2分)剩余性质的定义是?M' =________________________。 10、(2分)纯物质T-S图两相区水平线段(结线)长度表示 大小。 11.纯物质 T—S 图的拱形曲线下部为_______________ 区。

12、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 。 13、当湿蒸汽的干度 x = 0 时,工质全部为 状态 。

三、是非题

1、若用x表示蒸汽的干度,则该蒸汽的焓H?Hsv?(1?x)?Hsl?x。

( 否 ) n2、逸度是一种热力学性质,溶液中组分i分逸度与溶液逸度的关系

fm??xif?i。( 否 )

i3.在T-S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。 (否 ) 4、(1分)在T-S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。 ( 否 ) 5.当压力趋近于零时,剩余焓ΔH‘

=0 ( 是 ) 6.理想气体等温压缩过程的焓ΔH=0 ( 是 ) 7、计算逸度系数的公式ln??1PiRT?0(VRTi?P)dP 仅适用于气体组份,而不能用于液相或固相组份。(否)

8、 对于热力学关系式

dH?CpdT?[V?T(?V?T)p]dp 仅适用于气体组份,而不能用于液相或固相组份。(否)9、MR?M?M* 指气体真实状态下的热力学性质M与同一T,P下当气体处于理想状态下热力学性质M* 之间的差额。(10.逸度与压力的单位是相同的。( 是 )

11.由于剩余函数是两个等温状态的性质之差,故不可能用剩余函数来计算性质随温度的变化。( 否 ) 12.由一个优秀的状态方程就可以计算所有的均相热力学性质随状态的变化。( 否 )

13.Gibbs函数与逸度系数的关系是Gig

(T,P)-G(T,P)=RTln?。(否 ) 14.纯物质逸度的完整定义是,在等温条件下dG=RTdlnf。(否) 15.理想气体的焓和热容仅是温度的函数。( 是 ) 16.理想气体的熵和Gibbs函数仅是温度的函数。( 否 )

17.像dU=TdS-PdV等热力学基本方程只能用于气相,而不能用于液相和固相。( 否 ) 18.理想气体的状态方程是PV=RT,其中压力p是用逸度f代替后就成为了真实流体状态方程。( 否 )

四、思考题

1气体热容,热力学能和焓与哪些因素有关?由热力学能和温度两个状态参数能否确定气体的状态? 答:气体热容,热力学能和焓与温度压力有关,由热力学能和温度两个状态参数能够确定气体的状态。 2

理想气体的内能的基准点是以压力还是温度或是两者同时为基准规定的?

是 )

答:理想气体的内能的基准点是以温度为基准规定的。 3 理想气体热容差cp?cv?R是否也适用于理想气体混合物?

答:理想气体热容差cp?cv?R不适用于理想气体混合物,因为混合物的组成对此有关。

4 热力学基本关系式dH?TdS?Vdp是否只适用于可逆过程?

答:否。热力学基本关系式dH?TdS?Vdp不受过程是否可逆的限制

5 有人说:“由于剩余函数是两个等温状态的性质之差,故不能用剩余函数来计算性质随着温度的变化”,这种说法是否正确? 答:不正确。剩余函数是针对于状态点而言的;性质变化是指一个过程的变化,对应有两个状态。 6水蒸气定温过程中,热力学内能和焓的变化是否为零?

答:不是。只有理想气体在定温过程中的热力学内能和焓的变化为零。

7用不同来源的某纯物质的蒸气表或图查得的焓值或熵值有时相差很多,为什么?能否交叉使用这些图表求解蒸气的热力过程?

答:因为做表或图时选择的基准可能不一样,所以用不同来源的某纯物质的蒸气表或图查得的焓值或熵值有时相差很多。不能够交叉使用这些图表求解蒸气的热力过程。 8

氨蒸气在进入绝热透平机前,压力为2.0 MPa,温度为150℃,今要求绝热透平膨胀机出口液氨不得大于5%,人提出只要控制出口压力就可以了。你认为这意见对吗?为什么?请画出T-S图示意说明。

答:可以。因为出口状态是湿蒸汽,确定了出口的压力或温态点也就确定了。

9 很纯的液态水,在大气压力下,可以过冷到比0℃低得多的设1kg已被冷至-5℃的液体。现在,把一很小的冰晶(质量可投入此过冷液体内作为晶种。如果其后在

温度。假以忽略)

T P1 P2 度,其状

1.013?105Pa下绝热地发生变化,试问:(1)系统的终

(2)过程是否可逆?

S 态怎样?

答:压力增高,又是绝热过程,所以是一个压缩过程(熵增加,若为可逆过程则是等熵过程),故系统的终态仍是过冷液体。此过程不可逆。 10 .A和B两个容器,A容器充满饱和液态水,B容器充满饱和蒸气。二个容器的容积均为1000cm,压力都为1 MPa。如果这两个容器爆炸,试问哪一个容器被破坏得更严重?

答:A容器被破坏得更严重。因为在压力、体积相同的情况下,饱和液态水的总热力学能远远大于饱和蒸气。

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11、偏离函数定义,

MR?M?M*

R

指气体真实状态下的热力学性质M与同一T,P下当气体处于理想状态下热力学性质M* 之间的差额。如果求得同一T,P下M ,则可由理想气体的M* 计算真实气体的M 或ΔM。

五、计算题

1.使用合适的普遍化关联式计算1kmol的丁二烯-1,3从127℃,2.53 MPa压缩至277℃,12.67 MPa时ΔH,ΔS,ΔV,ΔU。已知丁二烯-1,3在理想状态时的恒压摩尔热容为: Cp-1-1?22.738?222.798?10T?73.879?10T kJ?kmol?K-1

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2.计算氨的热力学性质时,通常把0℃饱和液氨的焓规定为418.6kJ·kg,此时的饱和蒸气压为0.43 MPa,汽化热为21432kJ·kmol,饱和液氨的熵为4.186 kJ·kg·K,试由此基准态数据求:

(1)1.013MPa,300K气氨的焓和熵; (2)30.4MPa,500 K气氨的焓和熵。

3.利用Maxwell关系式等,将纯流体的dS表示成T,P的函数。

4. 已知50℃时测得某湿蒸汽的质量体积为1000cm g,求单位质量的H、S和G函数各是多少?(10分)

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