化工熱力學(xué)復(fù)習(xí)題-資料下載頁
2025-06-07 16:54本頁面
【正文】 數(shù)也有歸一化問題。（）1對于理想系統(tǒng)，汽液平衡常數(shù)Ki（=yi/xi），只與T、P有關(guān)，而與組成無關(guān)。（√）四、簡答題答案：偏摩爾性質(zhì)：在給定的T，P和組成下，向含有組分i的無限多的溶液中加入1摩爾的組分i所引起一系列熱力學(xué)性質(zhì)的變化。 有效能：體系從所處的狀態(tài)達到與環(huán)境相平衡的可逆過程中，對外界作出的最大有用功稱為該體系在該狀態(tài)下的有效能。 相平衡準(zhǔn)則：各相的溫度、壓力相同外，各相中各組分的分逸度（化學(xué)位）必須相等。 剩余性質(zhì)：氣體在真實狀況下的熱力學(xué)性質(zhì)與在同一溫度、壓力下當(dāng)氣體處于理想狀態(tài)下熱力學(xué)性質(zhì)之間的差額。五、計算題1．（12分）氨冷凝器用冷卻水將氣態(tài)氨冷凝為液氨，冷凝器進出口參數(shù)： 氨進口：383k，H1=1897kJ/kg，S1=（） 氨出口：305k，H2=，S2=（） 水進口：293k，H3=，S3=（） 水出口：303k，H4=，S4=（） 假設(shè)冷凝器與周圍環(huán)境無熱交換，環(huán)境溫度T0=298K。試求：（1） 冷凝1Kg汽氨耗用冷卻水量（4分）；（2） 冷凝1Kg汽氨總損耗功（8分）。2.（12分）.設(shè)一制冷能力（冷凍量）為41800 kJ/h帶節(jié)流閥的氨冷凍循環(huán)裝置，蒸發(fā)溫度15?C，冷凝溫度25?C ，過冷度為5?C 。假設(shè)壓縮機絕熱不可逆運行，其等熵效率為80%。求（1）在T—S圖上表示此循環(huán)過程；（3分）（2）每小時制冷劑的循環(huán)量（3分）（3）壓縮機功耗；（3分）（4）循環(huán)制冷系數(shù)。（3分）（已知壓縮機進口處氨的焓為1644 kJ/kg，如果經(jīng)可逆絕熱壓縮出口處氨的焓為1866 kJ/kg，冷凝器出口過冷氨的焓是 kJ/kg.） 3.（12分）在TS圖上畫出下列各過程所經(jīng)歷的途徑（注明起點和箭頭方向），并說明過程特點：如ΔG=0（1）飽和液體節(jié)流膨脹；（3分）（2）飽和蒸汽可逆絕熱膨脹；（3分）（3）從臨界點開始的等溫壓縮；（3分）（4）過熱蒸汽經(jīng)冷卻冷凝為過冷液體（壓力變化可忽略）。（3分）4.（14分）乙醇（1）——苯（2）體系45?C下達汽液平衡時，P=302mmHg，x1=，45?C下蒸汽壓Ps1=172mmHg，Ps2=222mmHg。氣相可視為理想氣體，此體系可用GE/RT=Cx1x2式關(guān)聯(lián),C為常數(shù),求（1） lnγ1和lnγ2表達式；（6分）（2） 45?C下此體系是否存在共沸物？如存在，試計算恒沸點組成和恒沸點處平衡蒸汽總壓。（8分） 設(shè)C= 。 答案：，Q=0，W=0，?H=0，1*（）=G水（） G水=氨冷凝器作孤立體系， ?SL=G水?S水+1*?S氨 =（）+（）= WL=T0?SL=298*= kJ/kg氨冷凝水 2.2TS2’5414’31） 如左圖3. (1) ?H=0 (2) ?S=0 (3) ?T=0 (4) ?P=02T1T4T34.（1）lnr1=[?(nGE/RT)/ ?n]T,P,n2=cx22,同理lnr2= cx12lnr1=ln(y1P/x1P1s)=ln(y1*302/*172)=ln()=c x22=c*=lnr2=ln(y2P/x2P2s)=ln(y2*302/*222)=ln()=c x12=c*=（2）若存在恒沸物，則有r1/r2=P2S/P1S=222/172=lnr1 lnr2= c x22 c x12,=(x2 x1), x1=∵0 x11, ∴存在恒沸物，其x1oz=y1oz=平衡蒸汽總壓：P= x1P1s y1/ y1= P1s y1= P1s*exp(c x22)=9
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