1113081化工热力学试卷B参考答案

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1、2009-2010学年第二学期《化工热力学》试卷B参考答案及评分标准(专科)(供1113081班使用)一填空题(每空1分，共25分)1经典热力学，分子热力学223热，功4偏心因子，对比温度，对比压力5热量交换，不可逆性6各相温度相同、各相压力相同、各相组元的化学势相同、各相组元的逸度相同7汽液相变化，80.279Z＝PVm/RT＝1+B/Vm+C/Vm2+……或Z＝PVm/RT＝1+B¢P+C¢P2+……或Z＝PVm/RT＝1+Br+Cr2+……，双分子的相互作用，三分子的相互作用10一般汽液平衡均使用，低(减)压下的汽液平衡体系111.548，1.05312温度和压力，汽液相组成

2、二选择题(每小题2分，共10分)1A2B3C4C5D三判断题(每小题1.5分，共15分)1-5×√√××6-10√×××√四简答题1稳定流动系统的热力学第一定律的表达式为：。（1分）当流体流经换热器时，Ws＝0；另外由于动能项和势能项与焓变之间的数量级差别，动能项和势能项可以忽略，即1/2Δu2≈0，gΔZ≈0，因此稳定流动的热力学第一定律简化为：ΔH＝Q；（3分）当流经泵时，由于在数量级上，动能项和势能项不能和焓变相比较，可以忽略，即1/2Δu2≈0，gΔZ≈0，这些设备可视为与环境绝热，因此有Q≈0，所以此时热力学第一定律可以简化为ΔH＝Ws。（5分）2剩余性质：MR是指气体在

3、真实状态下的热力学性质与在同一温度、压力下当气体处于理想状态下热力学性质之间的差额(2分)。即MR＝M(T,P)－Mig(T,P)。(3分)超额性质：ME是指真实混合物与相同温度、压力和组成的理想混合物的摩尔性质之差。(4分)即ME＝M－Mid或∆ME＝∆M－∆Mid。(5分)3正规溶液是指超额体积为零且混合熵变等于理想混合熵变的溶液，即VE＝0，SE＝0。(3分)；正规溶液模型适用于由非极性物质构成的分子大小相近、形状相似的正偏差类体系。(5分)4混合物中组分i的活度的定义为：(1分)当时，(3分)3当时，(5分)其中，是在给定温度和压力下纯组元i的实际逸度，而是纯组元i的假想态

4、的逸度。五证明题证明：在等温等压条件下，由Gibbs-Duhem方程，可得得，(2分)对二元物系有：(3分)(5分)由已知给出得和得（7分）（9分）∴即b1=b2（10分）六计算题1解：①在压力不高时，可将N2视为理想气体，根据稳定流动流动过程的热力学第一定律，忽略动能，位能变化，有ΔH＝Q+Ws（2分）由于Q＝0，Ws＝0，所以ΔH＝0，即该过程为等焓过程，（4分）所以温度不变仍为298K。（5分）②单位物质的量的理想气体恒温变化过程的熵变为：ΔSm,系统＝RlnP1/P2＝8314ln(2×105/1×105)＝5.76J·mol-1·K（7分）因为该过程流过绝热管，故ΔSm,

5、环境＝0（8分）ΔS总＝ΔSm,系统＝5.76J·mol-1·K（10分）2解：已知Hm＝100x1+150x2+x1x2(10x1+5x2)(A)将x2＝1-x1代入(A)式，并化简得Hm＝100x1+150(1-x1)+x1(1-x1)[10x1+5(1-x1)]＝150-45x1-5x13(B)（2分）(1)将x1＝1和x1＝0分别代入式(B)得纯组元的焓H1和H2。H1＝100J·mol-1（3分）H2＝150J·mol-1（4分）(2)根据偏摩尔量的性质，有：3（5分）（6分）由(B)式得到：因此（8分）(3)和是指在x1＝0及x1＝1时的和的极限值。将x1＝0代入(C)

6、式中得：＝105J·mol-1（9分）将x1=1代入(D)式中，得：＝160J·mol-1。（10分）3