化工热力学习题集（附答案）

H4=560 kJ·kg， H5=535 kJ·kg

求：（1）制冷剂循环量（kJ·h）；

（2）压缩机消耗功率（kW）； （3）该循环的制冷系数；

（4）冷凝器的热负荷。

2．计算500K，100KJ恒温热源具有的有效能与无效能分别为多少？T0=298K 。

ss

3．某二元体系50℃的液相组成为x1=30%(mol分率)，P1=0.431KPa, P2=24.9KPa, 假设汽相是理想气体混合物，液相的活度系数分别为γ1＝2.92，γ2＝1.17，试计算该体系汽液平衡时的汽相组成和平衡压力。

57

4．某气体在300K, 1.013×10Pa下可视为理想气体，试求此气体在500K, 1.013×10Pa下的焓值。

5id

已知：（1）在300K, 1.013×10Pa时，H0=0

7’-1

(2) 在500K, 1.013×10Pa时，偏离焓ΔH＝5000 KJ?Kmol

id-1

(3) Cp=100 KJ?Kmol?K

5. 某三元气体混合物的组成为x1=0.20，x2=0.35，x3=0.45，在6.0MPa和75℃时其组分逸度系数分别为0.7, 0.6, 0.9。

-1

-1-1

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： 题号 答案 题号 答案 1 C 11 B 2 A 12 D 3 B 13 C 4 A 14 A 5 A 15 E 6 A 16 B 7 B 17 A 8 A 18 A 9 B 19 B 10 C 20 B 二、填空题

1．0，???p???2p???V???0，?T??V2???0 T2．Z0, Z1, Z?Z0???Z1,

BpcRT?B0???B1 c3. dU?dQ?dW， dS?dQT

4． H=U+PV, A=U-TS, G=H-TS

5. dU=TdS?pdV，dH=TdS?Vdp，dA=?SdT?pdV，dG=?SdT?Vdp6．???S???S???V??????p???T??；???????V?? TV??p?T??T?p7. 0, 0, ?R??xi?lnxi, RT??xi?lnxi

ii8. xdln?9. 理想 10. H21?1 1?H1??x;HH222?2??x111.

偏摩尔性质(Mi) 溶液性质(M) 关系式(M??xM) iiHi ln(?fi) H H??xi?Hi ixiln f lnf??xi?ln(i?fixi) ?i ln?ln ?i ln ? ?i ln???xi?ln?iGERT GERT??xi?ln?i i?Mi

ΔM ?M??xi??Mi i三、是非题 题号 答案 1 × 2 × 3 √ 4 × 5 × 6 × 7 × 8 √ 9 × 10 × 四、计算题

1． （即dS表示成dT和dP的函数）

?dS??dS?dS??dT?dp ????dT?p?dp?T?dQ??dQ?Cp?dS??T?，等压条件下，?dS??T? ，所以，dQ?CdT???p????????T?dT?p?dT??dT?p?dT???p??p由Maxwell方程可知，???S???V?

???????T?p??p?T??S???S?dS??dT?dp?????T?p??p?T 因此，C??V??pdT???dpT??T?p2． V1= 28-20X1+10 X1

2

V2= 40 + 10 X1 2 V1?= 28cm3 /mol V2?= 50 cm3 /mol

E

V1 = 18 cm3 /mol V2 = 40 cm3 /mol， ΔV = 10X1 X2 V = 10X1 X2

3． 设加入W克水，最终体积Vcm3；原来有nW和nE摩尔的水和乙醇，则有

?10?nWVW?nEVE?14.61nW?58.01nE?W?'W??'?V??n?V?nV?n??W?W?W?17.11?nE56.58EE?18?18???? ?nW?184??n?4696?E?nW?18?W35?n?46?65E?解方程组得结果：V?13.46m3,W?3830kg 4．解：（a）ln??????nlnf???fd(1.96n?0.235n1)1?????1.96?0.235?1.725 ??x1?dn1????n1?T,P,n2

??e1.725x?1.12MPa， 同样得f??e1.96x?5.68MPa f1122x1?1,x2?0(b)lnf1?lnf?1.96?0.235?1.725，所以f1?e1.725

同样得 lnf2?1.96，所以f2?e1.96