一．选择题(每题2分,共10分)1、纯物质的第二virial 系数B ( A ) A 仅就是温度的函数 B 就是T 与P 的函数C 就是T 与V 的函数D 就是任何两强度性质的函数2、T 温度下的过冷纯液体的压力P (A 。

参考P －V 图上的亚临界等温线。

)A. >()T P sB. <()T P sC. =()T P s3、 二元气体混合物的摩尔分数y 1=0、3,在一定的T,P 下,8812.0ˆ,9381.0ˆ21==ϕϕ,则此时混合物的逸度系数为 。

(C)A 0、9097B 0、89827C 0、8979D 0、90924、 某流体在稳流装置中经历了一个不可逆绝热过程,装置所产生的功为24kJ,则流体的熵变( A )A 、大于零B 、小于零C 、等于零D 、可正可负 5、 Henry 规则( C )A 仅适用于溶剂组分B 仅适用于溶质组分C 适用于稀溶液的溶质组分D 阶段适用于稀溶液的溶剂二、填空题(每题2分,共10分)1. 液态水常压下从25℃加热至50℃,其等压平均热容为75、31J/mol,则此过程的焓变为(1882、75)J/mol 。

2. 封闭体系中的1mol 理想气体(已知igP C ),按下列途径由T 1、P 1与V 1可逆地变化至P 2,则,等温过程的 W =21lnP P RT -,Q =21ln P P RT ,U = 0 ,H = 0 。

3. 正丁烷的偏心因子ω＝0、193,临界压力为p c ＝3、797MPa,则在Tr ＝0、7时的蒸汽压为( 0、2435 )MPa 。

4. 温度为T 的热源与温度为T0的环境之间进行变温热量传递,其等于热容为Cp,则ExQ 的计算式为((1)TxQ p T TE C dT T =-⎰ )。

5. 指出下列物系的自由度数目,(1)水的三相点 0 ,(2)液体水与水蒸汽处于汽液平衡状态 1三、简答题:(共30分) 1. 填表(6分)ln ln i2、 )1(),1(122211bx V V ax V V +=+=,其中V 1,V 2为纯组分的摩尔体积,a,b 为常数,问所提出的模型就是否有问题？(8分) 解:由Gibbs-Duhem 方程得, b V x V x a 1122=, a,b 不可能就是常数,故提出的模型有问题。

3、 写出封闭系统与稳定流动系统的热力学第一定律。

(5分) 答:封闭系统的热力学第一定律:W Q U +=∆ 稳流系统的热力学第一定律:s W Q Z g u H +=∆+∆+∆221 4、分析作外功的绝热膨胀后温度降低的原因,并在T-S 图中示意。

(6分) 5、 、写出稳流体系的熵平衡方程,并指出各项的含义。

(5分) 答:0i ijjQm S m S S Tδ-++∆=∑∑⎰产生入出四、试由饱与液体水的性质估算(a)100℃,2、5MPa 与(b)100℃,20MPa 下水的焓与熵,已知100℃下水的有关性质如下(15分)101325.0=s P MPa,04.419=sl H Jg -1,3069.1=sl S J g -1K -1, 0435.1=sl V cm 3 g -1,0008.0=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛≈⎪⎭⎫ ⎝⎛dT dV T V sl P ∂∂cm 3 g -1 K -1解:体系有关状态点如图所示所要计算的点与已知的饱与点就是在同一条等温线上,由 0008.0-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-≈⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂dT dV T V P S sl p T cm 3 g -1 K -1 得()()101325.00008.03069.10008.00008.0--=-≈-≈-⎰P S P P dP SS PP ssls或又 745.00008.015.3730435.1=⨯-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-≈⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂dT dV T V T V T V P H sl sl P T cm 3 g -1 得()()101325.0745.004.419745.0745.0-+=-=≈-⎰P H P P dP HH PP s sls或当P =2、5MPa 时,S =1、305 Jg -1K -1;H = 420、83J g -1;当P =20MPa 时,S = 1、291Jg -1 K -1;H =433、86J g -1。

五、由气体状态方程p(V －b)＝RT(其中b 就是与温度无关的常数),推导剩余焓与剩余熵的表达式。

(10分)解:bpdp p R T b p RT dp T V T V H p pp R=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎰⎰00000=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎰⎰dp p R p R dp T V p R S p p p R 六、通过virial 方程计算每克CO 2在310K 与0、81MPa 时的体积。

已知CO 2的临界压力与临界温度分别为7、376MPa 、304、2K,偏心因子为0、23。

(10分) 解:02.12.304/310==r T Pr ＝0、81/7、376=0、1083102.416.1066.704481.0310314.8965.0965.0)(10193.002.1172.0139.0326.002.1422.0083.0cm pM ZRT V T p B B Z B B w r r =⨯⨯⨯===⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=-=-=-=-=ω七、甲烷由98、06kPa,300K 压缩后冷却到6、667kPa,300K 。

若压缩过程耗功1021、6kJ/kg,求(1)冷却器中需要移走的热量;(2)压缩冷却过程的损失功;(3)压缩冷却过程的理想功;(4)压缩冷却过程的热力学效率。

环境温度为T 0＝300k,已知:(15分) 98、06kPa,300k 时,H 1＝953、74kJ/kg,S 1=7、0715 kJ/kg ∙K 6、667kPa,300k 时,H 2＝886、76kJ/kg,S 2=4、7198 kJ/kg ∙K 解:(1)kJ/kg 6.10886.102174.95376.866-=--=-∆=s W H Q(2)()kJ/kg09.383300/6.1088075.77198.4300)(012001=+-⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+-=∆=T Q S S T S T W t (3)())075.77198.430074.95376.8660-⨯--=∆-∆=S T H W id =-793、54 kJ/kg (4)%7.776.102154.793=--==s id W W η 一、 单项选择题(每题1分,共30分):本大题解答(用A 或B 或C 或D)请填入下表:1.关于化工热力学研究特点的下列说法中不正确的就是( ) A 、 研究体系为实际状态。

B 、 解释微观本质及其产生某种现象的内部原因。

C 、 处理方法为以理想态为标准态加上校正。

D 、 获取数据的方法为少量实验数据加半经验模型。

E 、 应用领域就是解决工厂中的能量利用与平衡问题。

2.Pitzer 提出的由偏心因子ω计算第二维里系数的普遍化关系式就是( )。

A.B = B 0ωB 1B.B = B 0 ω + B 1C.BP C /(RT C )= B 0 +ωB 1D.B = B 0 + ωB 13.下列关于G E关系式正确的就是( )。

A 、 G E = RT ∑X i ln X iB 、 G E= RT ∑X i ln a iC 、 G E = RT ∑X i ln γiD 、 G E= R ∑X i ln X i 4.下列偏摩尔自由焓表达式中,错误的为( )。

A 、 i i G μ=-B 、 dT S dP V G d i i i ----=;C 、 ()ij n P T i i n nG G ≠⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂=-,, D 、 ()ij nnV T i i n nG G ≠⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂=-,, 5、下述说法哪一个正确？ 某物质在临界点的性质( )(A)与外界温度有关 (B) 与外界压力有关 (C) 与外界物质有关 (D) 就是该物质本身的特性。

6.泡点的轨迹称为( ),露点的轨迹称为( ),饱与汽、液相线与三相线所包围的区域称为( )。

A 、 饱与汽相线,饱与液相线,汽液共存区B 、汽液共存线,饱与汽相线,饱与液相区C 、 饱与液相线,饱与汽相线,汽液共存区7.关于逸度的下列说法中不正确的就是 ( )(A)逸度可称为“校正压力” 。

(B)逸度可称为“有效压力” 。

(C)逸度表达了真实气体对理想气体的偏差 。

(D)逸度可代替压力,使真实气体的状态方程变为fv=nRT 。

(E)逸度就就是物质从系统中逃逸趋势的量度。

8.范德华方程与R －K 方程均就是常见的立方型方程,对于摩尔体积V 存在三个实根或者一个实根,当存在三个实根时,最大的V 值就是 。

A 、饱与液体体积 B 、饱与蒸汽体积C 、无物理意义D 、饱与液体与饱与蒸汽的混合体积 9.可以通过测量直接得到数值的状态参数就是 。

A 、焓 B 、内能 C 、温度 D 、 熵10.对于流体混合物,下面式子错误的就是 。

A 、 i i i V P U H +=C i i V i i U U =D 、理想溶液的i i S S = i i G G = 11.由纯组分形成理想溶液时,其混合焓ΔH idB 。

A 、 >0;B 、 =0;C 、 <0 ;D 、 不确定。

12.体系中物质i 的偏摩尔体积i V 的定义式为: 。

A 、i j n v T iii n V V ≠∂∂=,,][B 、i j n v T i i n V V ≠∂∂=,,][总C 、i j n p T i i i n V V ≠∂∂=,,][D 、 i j n p T i i n V V ≠∂∂=,,][总 13.混合气体的第二维里系数A 、 T 与P 的函数B 、 仅为T 的函数C 、 T 与组成的函数D 、 P 与组成的函数14.下列论述错误的就是 。

A.P-R 方程能同时应用于汽、液两相计算,准确度较高。

B 、 R-K 方程能同时应用于汽、液两相计算,准确度较高。

C 、活度系数可以大于1也可小于1。

D 、 压缩因子可以大于1也可小于1。

15.混合物的逸度与纯组分逸度之间的关系就是 。

A 、i i f x f ∧∑=; B 、 i f f ∧∑=; C 、 ln iii x f x f ∧∑=ln; D 、 ln 0ln fx f i∑=16.纯物质临界点时,对比温度 T r 。

A 、＝ 0;B 、 > 1;C 、 < 1 ;D 、 = 1。