2010下-化工热力学期末考试闭卷A及答案

南京工业大学第1页共6页南京工业大学化工热力学试题（A）卷资格（闭）2010~2011年度第一学期使用班级工0801-08082010.12班级学号姓名成绩题号一二三四五总分得分一、资格考试（共60分）1.单项选择题（每题1分，共20分）本题解答（用A或B或C或D）请填入下表：1.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2.对理想气体有A．0/TPHB.0/TPHC.0/TPHD.0/PTH3.熵产生gS是由于而引起的。A.体系与环境之间的热量交换B.体系与外界功的交换C.体系内部的不可逆性D.体系与外界的物质交换4.以下4个偏导数中只有是偏摩尔性质。A．jnnvnsinnU,,B.jnpnsinnH,,C.jnPTinnG,,D.jnTnvinnA,,5.分离过程的有效能损失,xLE。A.0B.0C.=0D.可正可负6.超临界流体是下列条件下存在的物质A.高于TC和高于PCB．高于TC和低于PCC．低于TC和高于PCD．位于TC和PC点题号12345678910答案题号11121314151617181920答案南京工业大学第2页共6页7.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8.对理想溶液具有负偏差的体系中，各组分活度系数γi。A．1B.=0C.=1D.19.气体经过稳流绝热过程，对外作功，如忽略动能和位能变化，无摩擦损失，则此过程气体焓值。A.增加B．减少C．不变D.不能确定10.对同一朗肯循环装置，在绝热条件下如果提高汽轮机入口蒸汽压力，而温度等其余条件不变，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11.一气体符合bVRTP的状态方程，在等温下当气体从V1可逆膨胀至V2时，则体系的熵变ΔS为。A、bVbVRT12lnB、bVbVR12lnC、12lnVVR12.溴化锂-水吸收制冷循环过程的制冷剂是。A、水B、溴化锂和水C、溴化锂13.蒸汽压缩制冷循环中，制冷剂的蒸发温度为200K,冷凝温度为250K，则理论上该制冷装置的制冷系数ε为。A、2.8B、0.85C、4.014.作为朗肯循环改进的回热循环是从汽轮机（即蒸汽透平机）中抽出部分蒸汽去。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15.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、0，1B、1，1C、2，1D.1，216.对于某一温度压力下的流体混合物，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17.冬天要给-10℃房间供热取暖，消耗500Ｗ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。南京工业大学第3页共6页18.二元气体混合物的摩尔分数10.3y，在一定的T,P下，12ˆˆ0.9381,0.8812，则此时混合物的逸度系数为。A．0.9097B．0.9827C．0.8979D．0.919219.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℃。20.90℃，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：121.343,0.535sspatmpatm，则汽液平衡组成11xy和分别是。A．0.576,0.773B．0.773,0.576C．0.424,0.227D．0.227,0.4242．填空题（每空1分，共20分）1．普遍化三参数求取压缩因子Z的方法有和。在Vr2时应采用。2．稳定流动系统热力学第一定律可写成，它应用于绝热节流的简化形式是，应用于换热器的简化形式是，应用于离心泵的简化形式是。3．对理想溶液,ΔH=,ΔS=，ΔG=。4．同一热机在夏天的热机效率比在冬天的热机效率。5．在《二氧化碳PVT关系测定》实验中，当体系温度25℃一般测得CO2的泡点压力稍露点压力，而理论上CO2在该状态时泡点压力露点压力（或或=）。6．等温条件下,二元体系中超额自由焓函数RTEG与组分i的活度系数i的关系为。7．在真实气体混合物P→0时，组分i的逸度系数i等于。8.Gibbs-Duhem方程有多种形式，主要用途有：(1)、检验实验测得的正确性；（2）、检验的正确性；(3)、从一个组元的偏摩尔量推算另一组元的（二元体系）。9.说出下列汽液平衡关系适用的条件：(1)iliivixyˆˆ_；(2)iisiixPPy_。南京工业大学第4页共6页3.简答证明题（共20分）1.（5分）节流式蒸汽量热计可用于测量湿蒸汽的干度，其原理是当压力为P1的湿蒸汽充分节流后变为过热蒸汽。试标出需要测量的参数并讲述原理（干度的计算过程）。2．（5分）汽液平衡数据是化工分离的重要依据，有些数据可以在文献或手册中找到，而大多数的数据是无法直接获得的。通过化工热力学课程的学习，请思考如何借助实验手段获得符合需要的二元体系汽液平衡数据？写出获得数据的一种方法或过程。南京工业大学第5页共6页2.（5分）已知：EEEST-HG，证明2xPETHTTG，）（3.（5分）右图为逆卡诺循环的T-S图，问该逆卡诺循环能否作为蒸汽压缩制冷循环并说明原因？如不能应作如何改进（同时在图上标出）？指出蒸汽压缩制冷循环的主要设备及过程构成。南京工业大学第1页共6页南京工业大学化工热力学试题（A1）卷资格（闭）答案1.单项选择题（每题1分，共42分）本题解答（用A或B或C或D）请填入下表：2．填空题（每空1分，共15分）1．普遍化压缩因子图法，普遍化维里系数法，普遍化维里系数法2．SWQZguH221，0H，QH，SWH3．0，)ln(iixxR，)ln(iixxRT4．低5．，=6．1122lnlnEGxxRT7．18．热力学数据，热力学函数关系或热力学模型，偏摩尔量9．无限制条件,低压条件下的非理想液相3.简答证明题（共15分，其中3）、4）题请任选一题）1.答：通过量热计测量过热蒸汽的温度和压力P2，T2。测量过程为等焓过程，由水蒸汽表查得过热蒸汽在P2、T2时的焓值H2，21HH，再查出压力为P1时饱和蒸汽焓gH和饱和液体焓lH，设湿蒸汽的干度为x，则有：lgHxHxH)1(1lglHHHHx12.答：1）通过汽相色谱测定二元体系各组份的无限稀释活度系数，（或通过一组汽液平衡数据或共沸点数据）计算各种模型（Margules,Vanleer,Wilson方程）参数，根据相平衡方程获得基于各种模型的汽液平衡数据；2）在P（或T）一定条件下实验测定部分汽液平衡数据，进行热力学一致性检验，并与模型计算数据比较，确定适合该体系的模型，或通过文献资料确定该体系适合的模型；3）在该模型下计算符合需要的二元体系汽液平衡数据。题号12345678910答案ACCCAADDBA题号11121314151617181920答案BACBBDACCA南京工业大学第2页共6页xP,ExP,ExP,ETS-TTHTTG=xP,ExP,E2ETS-THT1TH-=2ETH-=2TH-4.解：不能。改进方法：1）把绝热可逆压缩过程1→2安排在过热蒸汽区，使湿蒸汽变为干气。2）把原等熵膨胀过程改为4→5的等焓节流膨胀过程。蒸汽压缩制冷循环主要设备是压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器组成，过程由四步构成：1’→2’低压蒸汽的压缩2’→3高压蒸汽的冷凝3→5高压液体的节流膨胀，P↓，T↓5→1’低压液体的蒸发1’2’5