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1、专业课复习资料（最新版）专业课复习资料（最新版） 封封 面面 华东理工大学 20 20 学年 第 学期 化工热力学课程模拟考试试卷 B 开课学院： 化工学院 ，专业： 轻化工 考试形式：闭卷，所需时间： 120 分钟 考生姓名： 学号： 班级 授课教师： 题序 一 二 三 总 分 得分 评卷人 一、判断题（共 60 分，每小题 3 分。对“，错“） 1. 汽液两相平衡的条件是 i 组分在汽液两相的逸度相等。 （ ） 2. 剩余函数法计算热力学性质的方便之处在于利用了理想气体的性质。 （ ） 3. 纯物质的三相点温度为一定值。 （ ） 4. 无热溶液混合焓变为零，混合体积为零。 （ ） 5. 可
2、逆过程的有效能守恒。 （ ） 6. 稳态稳流过程的能量积累为零，熵的积累不为零。 （ ） 7. 对于理想溶液，i 组分在溶液中的逸度系数和 i 纯组分的逸度系数相等。 （ ） 8. 某二元系有ln10,则必有ln20。 （ ） 9 吉氏函数与逸度系数的关系是 G(T , p)- Gig(T , p=1)=RT lnf. （ ） 10.合理用能的总则是按质用能，按需供能。 （ ） 11. 纯物质由蒸汽变成液体，必须经过冷凝的相变化过程。 （ ） 12. 在同一压力下，纯物质的饱和蒸汽与饱和液体的 Gibbs 函数相等。 （ ） 13. 纯物质的维里系数，如 B、C 等，仅是温度的函数。 （ ）
3、14. T温度下过热纯蒸汽的压力小于ps(T)。 （ ） 15. 当压力趋于零时，M(T , p)-Mig(T , p)0(M是摩尔容量性质)。 （ ） 16. 对于混合系统，剩余函数中的参考态是与研究态同温、同组成的理想气体混合物。 （ ） 17. 一般情况下，经绝热可逆膨胀后，流体的温度下降。 （ ） 18. 三元理想稀溶液，1 组分符合 Lewis-Randall 规则，则 2 组分必符合 Henry 定律。 （ ） 19. 对于负偏差系统，液相中组分的活度系数总是小于 1。 （ ） 20. 某封闭系统经一可逆过程，作功 1000kJ 且吸热 800kJ，则系统的熵变大于零。 （ ） 二
4、、计算题（共 30 分） 1试计算稳态稳流过程中 1.0kmolN2从 525K、4.0MPa变至 325K、1.0MPa时可做的理想功。 设大气环境为T =293K、 p=0.10MPa，N2的cp=28.0kJkmol-1K-1。 （10 分） 2已知环己烷(1)-苯(2)溶液在 300K 时过量自由焓的表达式为 E t1 2 12 0.75Gn n RTnn = + ，已知在该 温 度 下 环 己 烷 和 苯 的 饱 和 蒸 气 压 为 ss 12 25.0kPa,24.0kPa,pp=试 求 L* 111,21 ,fH。 （10 分） 3473 K 时研究 2 O在某催化剂上的吸附作用
5、，当气态 2 O的平衡压力为 0.1 及 1 MPa 时，测 得每克催化剂吸附 2 O的量分别为 2.6 及 3 4.5 cm (STP)。设吸附作用服从 Langmuir 吸附等温 式，计算当 2 O的吸附量为饱和吸附量的一半时，相应的 2 O的平衡压力。(10 分) 三、问答题（共 10 分） 1对于蒸汽压缩制冷循环， 画出其工作原理图 （3 分） 根据工作原理图，画出相应的 TS 图 （3 分） 根据工作原理图，简述工质在循环中经历的各个过程 （4 分） 华东理工大学 20 20 学年 第 学期 化工热力学课程模拟考试试卷 B (答案) 开课学院： 化工学院 ，专业： 轻化工 考试形式：
6、闭卷，所需时间： 120 分钟 考生姓名： 学号： 班级 授课教师： 题序 一 二 三 总 分 得分 评卷人 一、判断题（共 60 分，每小题 3 分。对“，错“） 1. 汽液两相平衡的条件是 i 组分在汽液两相的逸度相等。 （ ） 2. 剩余函数法计算热力学性质的方便之处在于利用了理想气体的性质。 （ ） 3. 纯物质的三相点温度为一定值。 （ ） 4. 无热溶液混合焓变为零，混合体积为零。 （ ） 5. 可逆过程的有效能守恒。 （ ） 6. 稳态稳流过程的能量积累为零，熵的积累不为零。 （ ） 7. 对于理想溶液，i 组分在溶液中的逸度系数和 i 纯组分的逸度系数相等。 （ ） 8. 某二
7、元系有ln10, 则必有ln20。 （ ） 9 Gibbs函数与逸度系数的关系是 G(T , p)- Gig(T , p=1)=RT lnf. （ ） 10.合理用能的总则是按质用能，按需供能。 （ ） 11. 纯物质由蒸汽变成液体，必须经过冷凝的相变化过程。 （ ） 12. 在同一压力下，纯物质的饱和蒸汽与饱和液体的 Gibbs 函数相等。 （ ） 13. 纯物质的维里系数，如 B、C 等，仅是温度的函数。 （ ） 14. T温度下过热纯蒸汽的压力小于ps(T)。 （ ） 15. 当压力趋于零时，M(T , p)-Mig(T , p)0(M是摩尔容量性质)。 （ ） 16. 对于混合系统，
8、剩余函数中的参考态是与研究态同温、 同组成的理想气体混合物。（ ） 17. 一般情况下，经绝热可逆膨胀后，流体的温度下降。 （ ） 18. 二元理想稀溶液，1 组分符合 Lewis-Randall 规则，则 2 组分必符合 Henry 定律。 （ ） 19. 对于负偏差系统，液相中组分的活度系数总是小于 1。 （ ） 20. 某封闭系统经一可逆过程，作功 1000kJ 且吸热 800kJ，则系统的熵变大于零。 （ ） 二、计算题（共 30 分） 1 试计算稳态稳流过程中 1.0kmol N2从 525K、 4.0MPa变至 325K、 1.0MPa时可做的理想功。 设大气环境为T =293K、
9、 p=0.10MPa，N2的cp=28.0kJkmol-1K-1。 （10 分） 解：因 id WHTS = +，则 2 N21 ()1.0 28 (325525)5600(kJ) p HncTT= 2 -1 N2121 3251.0 ln()ln()1.028.0 ln8.314 ln1.902(kJ K ) 5254.0 p SncT TRpp = id ( 5600)293 ( 1.902)5042.6(kJ)WHTS = += + = 2已知环己烷(1)-苯(2)溶液在 300K 时过量自由焓的表达式为 E t1 2 12 0.75Gn n RTnn = + ，已知在该 温度下环己烷和
10、苯的饱和蒸气压为 ss 12 25.0kPa,24.0kPa,pp=试求 L 11 ,f * 1,21 ,H。 （10 分） 解： 由 E t , , (/) ln j i i i T p n GRT n = 可得： 2 12 ln0.75x=， 2 21 ln0.75x=。因此： () 2 2 0.75 1 x e= () 2 2 0.75 LLs 111 11 1 11 25 x ff xp xex= () 1 L * 0.75 1 1,21 0 1 lim2552.93(kPa) x f Hfe x = 因为： LL* 111 11,2 1 1 ff xHx=，所以 2 2 2 2 0.
11、75Ls 0.75(1)* 11 111 0.75 1,21,2 25 25 x x fpe e HHe = 3473 K 时研究 2 O在某催化剂上的吸附作用，当气态 2 O的平衡压力为 0.1 及 1 MPa 时，测 得每克催化剂吸附 2 O的量分别为 2.6 及 3 4.5 cm (STP)。设吸附作用服从 Langmuir 吸附等温 式，计算当 2 O的吸附量为饱和吸附量的一半时，相应的 2 O的平衡压力。(10 分) 解 Langmuir 吸附等温式为： 1 bp bp = + ，根据题意知 2.60.1 10.1 b b = + (A) 4.5 1 b b = + (B) 联立求解
12、式(A)、式(B)得 b=11.316，4.898= 当 1 2 =时， 11.3161 1 11.3162 p p = + ，解得0.0884MPap =。 三、问答题（共 10 分） 1对于蒸汽压缩制冷循环， 画出其工作原理图 （3 分） 根据工作原理图，画出相应的 TS 图 （3 分） 根据工作原理图，简述工质在循环中经历的各个过程 （4 分） 解答：(1)实际的蒸汽压缩制冷循环是由低压蒸汽的压缩、高压蒸汽的冷却冷凝、高压液体 的节流膨胀和湿蒸汽的定压蒸发四个过程组成，如附图 1 所示。 (2) T-S 图如附图 2 所示。 (3) 过程12为压缩机中工质做绝热压缩过程，消耗轴功 S,C
13、ompressor W -1 S,Compressor12 (kJ kg )WHHH= = 过程23为压缩工质在冷凝器中的冷凝过程，工质冷凝放热量 H Q： -1 H32 (kJ kg )QHHH= = 过程34为压缩工质在节流阀中做等焓膨胀，即节流过程。 -1 43 0(kJ kg )HHH= 过程41为工质在蒸发器中从低温环境中吸收的热量 L Q -1 L14 (kJ kg )QHHH= = 制冷系数是指消耗单位量的净功可从低温系统中移走的热量，是衡量制冷效率的参数： 13L14 S2121 HHQHH WHHHH = 附图1 蒸汽压缩制冷循环附图2 压缩制冷循环T-S图 冷凝器 H Q L Q S W 节流阀 压缩机 蒸发器 1 23 4 T S H T L T 2 1 3 4
