化工熱力學(xué)復(fù)習(xí)題

..第二章四、計算題在常壓和0℃下，冰的熔化熱是334.4Jg-1，水和冰的質(zhì)量體積分別是1.000和1.091cm3g-1，且0℃時水的飽和蒸汽壓和汽化潛熱分別為610.62Pa和2508Jg解：在溫度圍不大的區(qū)域，汽化曲線和熔化曲線均可以作為直線處理。 對于熔化曲線，曲線上的一點是273.15K，101325Pa；并能計算其斜率是PaK-1 熔化曲線方程是 對于汽化曲線，也曲線上的一點是273.15K，610.62Pa；也能計算其斜率是PaK-1 汽化曲線方程是 解兩直線的交點，得三相點的數(shù)據(jù)是：Pa，K試由飽和蒸汽壓方程〔見附錄A-2〕，在適宜的假設(shè)下估算水在25℃時的汽化焓解：由Antoine方程查附錄C-2得水和Antoine常數(shù)是故Jmol-1六、證明題由式2-29知，流體的Boyle曲線是關(guān)于的點的軌跡。證明vdW流體的Boyle曲線是證明： 由vdW方程得 整理得Boyle曲線第三章試由飽和液體水的性質(zhì)估算(a)100℃，2.5MPa和(b)100℃，20MPa下水的焓和熵，MPa，Jg-1，Jg-1K-1,cm3g-1,cm3g-1K-1解：體系有關(guān)狀態(tài)點如下圖 所要計算的點與的飽和點是在同一條等溫線上，由cm3g-1K-1得又cm3g-1得當(dāng)P=2.5MPa時，S=1.305Jg-1K-1；H=420.83Jg-1；當(dāng)P=20MPa時，S=1.291Jg-1K-1；H=433.86Jg-1。在一0.3m3的剛性容器中貯有1.554×106Pa的飽和水蒸汽，欲使其中25%的蒸汽冷凝，問應(yīng)該移出多少熱量"最終的壓力多大六、證明題1證明3、證明〔〕T＝－JCp，并說明Jig＝04證明狀態(tài)方程表達(dá)的流體的〔a〕CP與壓力無關(guān)；(b)在一個等焓變化過程中，溫度是隨壓力的下降而上升。證明：〔a〕由式3-30,并代入狀態(tài)方程，即得，所以CP與壓力無關(guān)。(b)由式3-85得，所以在一個等焓變化過程中，溫度是隨壓力的下降而上升。第四章四、計算題298.15K，假設(shè)干NaCl(B)溶解于1kg水(A)中形成的溶液的總體積的關(guān)系為(cm3)。求=0.5mol時，水和NaCl的偏摩爾。解： 當(dāng)mol時，18.62cm3mol-1且，1010.35cm3由于，mol所以，常壓下的三元氣體混合物的，求等摩爾混合物的。解：同樣得組分逸度分別是同樣得三元混合物的各組分摩爾分?jǐn)?shù)分別0.25，0.3和0.45，在6.585MPa和348K下的各組分的逸度系數(shù)分別是0.72，0.65和0.91，求混合物的逸度。解：6環(huán)己烷〔1〕－苯〔2〕體系在40℃時的超額吉氏函數(shù)是和kPa，求〔a〕；〔b〕；(c)解：〔a〕由于是的偏摩爾性質(zhì)，由偏摩爾性質(zhì)的定義知同樣得到〔b〕同樣得同理由〔c〕的計算結(jié)果可得(c)由得到苯〔1〕－環(huán)己烷〔2〕液體混合物在303K和101.3kPa下的摩爾體積是〔cm3mol-1〕,試求此條件下的〔a〕；(b)；(c)〔不對稱歸一化〕解：〔a〕(b)由混合過程性質(zhì)變化的定義，得〔c〕由對稱歸一化超額性質(zhì)的定義知由不對稱歸一化的定義知所以第五章在常壓和25℃時，測得的異丙醇(1)-苯(2)溶液的汽相分壓〔異丙醇的〕是1720Pa。25℃時異丙醇和苯的飽和蒸汽壓分別是5866和13252Pa。(a)求液相異丙醇的活度系數(shù)〔對稱歸一化〕；(b)求該溶液的。解：由得 同樣有：苯(1)-甲苯(2)可以作為理想體系。(a)求90℃時，與x1=0.3的液相成平衡的汽相組成和泡點壓力；(b)90℃和101.325kPa時的平衡汽、液相組成多少"(c)對于x1=0.55和y1=0.75的平衡體系的溫度和壓力各是多少"(d)y1=0.3的混合物氣體在101.325KPa下被冷卻到100℃時解：查出Antoine方程常數(shù) 物質(zhì)ABC苯(1)6.94192769.42-53.26甲苯(2)7.05803076.65-54.65，由Antoine方程得〔a〕同樣得由理想體系的汽液平衡關(guān)系得(b)由(c)由得即所以〔d〕，由Antoine方程得設(shè)最初混合物汽相有10mol，即苯3mol，甲苯7mol。冷凝后汽、液相分別為(10-a)和amol，那么：冷凝率：第六章三、計算題1.求算在流動過程中溫度為540℃，壓力為5.0MPa的1kmol氮氣所能給出的理想功為多少？取環(huán)境溫度為15℃，環(huán)境壓力0.1MPa。氮氣的摩爾定壓熱容Cp=17.86+4.27×10-3TkJ·kmol-1·K2.某廠有一輸送90℃熱水的管道，由于保溫不良，到使用單位時，水溫已降至70℃，試求水溫降低過程的熱損失與損失功。設(shè)大氣溫度為解：管道中壓力沒有變化，且壓力對焓、熵的影響可忽略，故采用飽和水的數(shù)據(jù)計算。3.有一逆流式換熱器，利用廢氣加熱空氣?？諝鈴?.1MPa、20℃的狀態(tài)被加熱到125℃，空氣的流量為1.5kg·s-1。而廢氣從0.13MPa、250℃的狀態(tài)冷卻到95℃?？諝獾谋榷▔簾崛轂?.04kJ·kg-1·K-1，廢氣的比定壓熱容為0.84kJ·kg-1·K-1，比定容熱容為0.63kJ·kg-1·K解：8.有一單級壓縮機壓縮丙烷，吸入壓力為0.3MPa，排出壓力2.8MPa，進壓縮機溫度為20℃，處理量為20kmol·h-1。如果壓縮機在絕熱可逆下操作，問所需功率為多少？丙烷的摩爾定壓熱容為Cp=5.4+0.02T(kJ·kmol-1·K-1T=914.48K9.一朗肯循環(huán)蒸氣動力裝置的鍋爐供給2.45MPa〔絕壓〕、430℃的過熱蒸氣給透平機，其流量為25200kg·h-1。乏汽在0.0135MPa壓力下排至冷凝器。冷卻水溫21℃。假定透平是絕熱可逆的，冷卻器出口是飽和液體，循環(huán)水泵將冷