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《化工热力学与传质学总复习题》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、化工热力学与传质学复习题一、问答题1.什么是剩余体积?2.什么是逸度和逸度系数,逸度的物理意义?3.什么是偏摩尔性质?怎样定义?4.什么是吉布斯-杜亥姆方程?5.何谓理想溶液?非理想溶液?6.何谓活度和活度系数?7.何谓超额性质?8.什么是正规溶液,无热溶液?9.何谓相平衡?如何判断相平衡?10.何谓溶解度?11.何谓亨利定律?并说明其应用范围。12.何谓整体流动速度和扩散速度?在计算扩散通量时,使用那个速度?13.给出斐克第一定律和第二定律的定义?14.何谓热扩散?如何计算双组分混合物内由于热扩散引起的扩散通量?15.何谓
2、对流传质?写出对流传质的扩散速率方程。16.写出舍伍德数的定义式,并说明其物理意义。17.怎样用雷诺类比获得湍流时的对流传质系数?18.何谓双膜理论,给出双膜理论的几个论点。二、计算题1.按下列方法计算460K和1.52´103kPa正丁烷的摩尔体积。(1)理想气体定律;(2)Berthlot维里方程;(3)普遍化式;(4)具有试验常数的维里方程(B=-265cm3/mol,C=30250cm6/mol2)已知正丁烷物性:pc=3.75´103kPa,Tc=425.2K,w=0.1932.试确定vanderWaals和red
3、lich-Kwong方程中的常数a和b。3.试用对比态法和状态方程法计算逸度系数。4.证明每一个关联溶液各摩尔热力学性质的方程式都对应一个关联溶液中某一组分I的相应偏摩尔性质的方程式。5.已知一双元体系H2(1)-C3H8(2),y1=0.208(摩尔分数),其体系压力和温度为p=3197.26kPa,T=344.75K。使应用RK状态方程计算混合物中氢的逸度系数。测得的实验值为1.439。C3H8的物性列于下表:组分Tc(K)pc(kPa)Vc(cm3/mol)wH242.261923.4651.50C3H8369.842
4、45.522030.14551.写出理想溶液的六个特性,并证明它们。2.50°C时,由丙酮(1)-醋酸甲酯(2)-甲醇(3)组成的溶液,其组成为x1=0.34,x2=0.33,x3=0.33,已知50°C是个纯组分的饱和蒸汽压数据如下:组分饱和蒸汽压(kPa)丙酮醋酸甲酯甲醇81.8278.0555.58各二元系的有关Wilson配偶参数为:L12=0.7189,L21=1.1816,L13=0.5088L31=0.9751,L23=0.5229,L32=0.5793,试计算在50°C时与该溶液呈平衡的三元汽体相组成和汽相压
5、力。3.怎样定义无限稀溶液活度系数,分别从Margules,vanLaar,Wilson和NRTL方程中计算无限稀溶液活度系数。4.试根据:,证明:5.地面上的水层温度为30°C,厚度为1mm,该处的摩尔分数yA1=0.0295,谁蒸发面到周围空气之间气膜厚度为5mm,该处的摩尔分数为yA2=0.0032,空气的温度为30°C,压力为1atm,试计算这些水蒸发到周围静止的空气中需要多少时间。6.25°C时氯仿的液体浓度为1.485g/cm2,蒸汽压力为0.26´105N/m2,在t=0时氯仿液面距离管顶为7.5cm,10小时
6、后液面下降0.5cm,假设管顶氯仿浓度为零,试问空气中氯仿的扩散系数是多少。7.平板上的湍流边界层的传质膜系数关系若是下列形式:式中x是从平板前缘开始的距离,临界雷诺数为3´105,试求a)长度为L的平板上的平均传质膜系数是如何导得的;b)盛乙醇的烧杯突然打翻,用风扇吹拂,空气流速为6m/s,温度为289K,压力为1´105N/m2。乙醇在289K时的蒸汽压力为4000N/m2。试计算每秒钟从一平方米台面上乙醇的蒸发量。8.直径为1.0mm的球形水滴,假定其速度是按它的平均直径计算的,温度保持为20°C,假定其速度是按它的平
7、均直径计算的,温度保持为20°C,pA=2.338´10-3N/m2,气膜的物行按35°C时查取,若要水滴的体积减小至原来的50%,试计算水滴在温度为50°C的静止干燥空气中需要下降多少距离。9.在湿壁柱试验中测得KG=1kmol氨/(m3.atm.h),注重某处的氨含量为8%摩尔,液相浓度为cA,L=0.14mol氨/m3溶液。温度为20°C,总压力为1atm。气象阻力时总阻力的85%。20°C时溶解度系数E=235mol氨/(m3.溶液.atm),试计算分界面上的传质系数和成分。10.在12m高的逆流填料塔中,水的流量为
8、26mol/(m2s),废气的流量为12mol/(m2s),废气中组分A的摩尔浓度从2%间小道0.5%,系统的平衡关系为y*A=1.5xA,假设改进它设备后,气水流量增加一倍,则可达到排气浓度水平,且,试计算在同样情况下,改进塔出口处组分A的yA2值。11.将vanderWaals方程化成