成人高考化工热力学考试复习资料.docx
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成人高考化工热力学考试复习资料
已知某气体在431K下,第二维里系数B=-0.159m3.kmol-1。
试计算该气体在431K、10×105Pa下的摩尔体积,并与理想气体体积对比。
计算水蒸气在370℃、0.02400m3/kg的压力和压缩因子。
分别用下列方法计算:
①理想气体方程;②普遍化维里(Virial)方程两项式。
水的分子量按18计算。
已知水的临界参数为Tc=647.3K,Pc=22.05MPa,偏心因子为0.344。
维里(Virial)方程常数B0=0.083-0.422/Tr1.6,B1=0.139-0.172/Tr4.2。
何谓平衡状态?
何谓稳定流动体系?
二者有何区别?
(5)分
答案:
平衡状态:
一个体系在不受外界条件影响的情况下,如果它的宏观性质不随时间而变化,此体系处于热力学平衡状态。
稳定流动体系:
指物料连续地通过设备,进入和流出的质量流率在任何时刻都完全相等,体系中任一点的热力学性质都随时间而变,体系中没有物质及能量的积累。
平衡状态是指体系所处的状态,稳定流动体系是指研究中所涉及到的部分物质(或空间)。
简述活度系数关联式Wilson方程的特点。
(5)分
答案:
优点:
①WilsonEq仅含有两个参数,故最少有一组数据可以推算,且准确度高(比Vanlear和MargulesEq相比);②Wilson参数能够反映与T的关系,且具有半理论的物理意义。
③仅有二元参数可推算VLE中的活度系数。
这个特点尤其显著。
缺点:
当lnri-xi曲线有极值时,不能用;对部分互溶体系不能用。
简述朗肯(Rankine)循环的改进措施。
(5)分
答案:
朗肯(Rankine)循环的改进措施:
提高汽轮机进口蒸汽的温度、压力;降低汽轮机出口温度、压力;采用再热循环;采用回热循环;采用热电循环。
写出稳流过程的热力学第一定律表达式以及用于换热器及压缩机时的形式。
(5)分
验需要甲醇
(1)和水
(2)在0.1013MPa下的汽液相平衡数据,这是哪类相平衡问题,如何解决,给出计算步骤和采用的公式。
写出三种相平衡判据?
真实气体节流膨胀后的P、V、T、H、S如何变化?
(5)分
答案:
真实气体节流膨胀后P下降、V增大、T不确定(增大或下降或不变)、H不变、S增大。
简述汽液相平衡数据热力学一致性检验的原理和基本方法?
用能量衡算法和㶲分析法分析典型蒸汽动力循环,会分别得到何种结论?
蒸汽动力循环主要由锅炉、汽轮机、冷凝器和水泵等组成。
用能量衡算法结论:
能量损失最大的地方是冷凝器,节能潜力似乎在冷凝器。
其实则不然。
㶲分析法分析典型蒸汽动力循环的结论:
能量损失最大的地方是锅炉,不是冷凝器,节能必须在锅炉燃烧和传热的改进上下功夫。
㶲分析法的结论更客观,符合实际。
正规溶液有何特点?
举出2个该类型的方程名称。
无热溶液有何特点?
写出2个该类型的方程名称。
二元完全互溶体系有哪4种类型的P-x-y相图,示意画出,并说明其特点。
名词解释:
对比态原理 (2.5)分
答案:
在相同对比温度、对比压力下,不同气体的对比摩尔体积(或压缩因子)是近似相等。
名词解释:
剩余性质 (2.5)分
答案:
名词解释:
熵增原理
名词解释:
损失功 (2.5)分
答案:
在相同的始末态下,实际过程比完全可逆过程少产生的功或多消耗的功称为损失功。
名词解释:
理想功 (2.5)分
答案:
系统在一定的环境条件下,沿完全可逆的途径从一个状态变到另一个状态所能产生的最大有用功或必须消耗的最小功。
名词解释:
临界点 (2.5)分
答案:
临界点是纯物质汽液两相共存最高温度和最高压力的点;数学上是
名词解释:
理想溶液 (2.5)分
答案:
在任何指定的温度和压力下,在整个组成范围内,溶液中每一个组分的逸度都与它的摩尔分率成正比关系的溶液就叫做理想溶液.
。
微观特征各组分由于结构、性质相近,分子间作用力相等,分子体积相同。
宏观特征,各组分混合形成溶液时,没有体积效应,没有热效应,即理想溶液的混合体积变化为零、理想溶液的混合焓变化为零。
名词解释:
混合过程性质变化
名词解释:
㶲 (2.5)分
答案:
一定形式的能量,可逆变化到给定环境状态相平衡时,理论上所能作出的最大有用功。
即Ex=(H–H0)-T0(S–S0)=T0ΔS-ΔH。
名词解释:
正规溶液 (2.5)分
答案:
指当极少量的一个组分从具有相同组成的理想溶液移入到具有相同组成的真实溶液时没有熵的变化,且总体积不变的溶液。
由纯液体混合形成正规溶液时,体积没有变化,混合熵和理想溶液一样,但混合焓(混合热)不等于零。
名词解释:
超额性质 (2.5)分
答案:
在相同的T,P下真实溶液的热力学性质与理想溶液的热力学性质的差值,即,
名词解释:
混合规则
名词解释:
偏摩尔性质
名词解释:
偏心因子
名词解释:
化学位
名词解释:
无热溶液 (2.5)分
答案:
无热溶液模型主要表现这种溶液的HE=0或HE≌0,但SE≠0。
GE=-TSE
名词解释:
孤立体系 (2.5)分
答案:
体系与环境之间既无物质交换又无能量交换
名词解释:
封闭体系 (2.5)分
答案:
体系与环境之间只有能量交换而无物质交换
名词解释:
过程 (2.5)分
答案:
体系由某一平衡状态变化到另一平衡状态时所经历的全部状态的总和
名词解释:
平衡状态 (2.5)分
答案:
体系在不受外界影响的条件下,如果它的宏观性质不随时间而变化,体系处于热力学平衡状态
名词解释:
敞开体系 (2.5)分
答案:
体系与环境之间既有物质交换又有能力交换
名词解释:
状态函数 (2.5)分
答案:
描述体系所处状态的宏观物理量称为热力学变量,又称为状态函数
名词解释:
可逆过程 (2.5)分
答案:
某一过程完成后,如果令过程逆行而能使过程中所涉及的体系与环境均能完全回复到各自的原始状态而不留下任何变化,此过程称为可逆过程
名词解释:
循环 (2.5)分
答案:
体系经过一系列的状态变化过程后,最后又回到最初状态,则整个的变化称为循环
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