第一章 绪论1.1 绪论随堂测验1、关于化工热力学研究特点的下列说法中不正确的是()
a、研究体系为实际状态
b、解释微观本质及其产生某种现象的内部原因
c、处理方法为以理想态为标准态加上校正
d、获取数据的方法为少量实验数据加半经验模型
第一章 绪论1、下列不属于化工热力学的研究特点的是()
a、可以从局部的实验数据加半经验模型来推算系统完整的信息。
b、可以从容易获得的物性数据(p、v、t、x)来推算较难测定或不可测试的数据(y,h,s,g)。
c、可以以理想态为标准态加上校正,求取真实物质的性质。
d、可以从混合物的性质利用混合规则验证纯物质的性质。
2、关于化工热力学用途的下列说法中不正确的是()
a、可以判断新工艺、新方法的可行性
b、预测反应的速率
c、可以优化工艺过程
d、通过热力学模型,用易测、少量数据推算难测、大量有用数据
3、下列有关热力学的研究方法表述错误的是()
a、以微观方法研究平衡态体系的热力学为经典热力学
b、宏观研究方法的不足之处是不能解释微观的本质
c、微观方法是建立在大量粒子统计的基础之上,用统计的方法研究热力学的规律
d、微观方法可以预测和解释平衡态下物质的宏观的性质
第二章 流体的pvt关系2.1 纯物质的pvt关系随堂测验1、t温度下的纯物质,当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时,则气体的状态为( )
a、饱和蒸汽
b、超临界流体
c、过热蒸汽
d、饱和液体
2、超临界流体是在条件为( )下存在的物质。
a、t> tc, p< pc
b、t< tc, p> pc
c、t> tc, p> pc
d、t< tc, p< pc
3、t温度下的纯物质,当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时,则气体的状态为( )
a、饱和蒸汽
b、超临界流体
c、过热蒸汽
d、饱和液体
4、当压力大于临界压力时,纯物质就以液态存在。( )
5、纯物质的饱和液体的摩尔体积随着温度升高而增大,饱和蒸汽的摩尔体积随着温度的升高而减小。( )
6、纯物质的三相点随着所处的压力或温度的不同而改变。( )
7、液体变为气体,一定可以观察到相变化。( )
8、纯物质的临界等温线在临界点的斜率和曲率均等于 ,数学上可以表示为________________________和________________________(用文字表述)。
9、液体汽化为气体,可以通过 和 方法。
10、在纯物质的p-v相图上,过热蒸汽区的自由度为 ,而汽液平衡区的自由度为 。
11、汽体和气体的不同点是 。
12、等温线在两相区中的水平线段随温度升高而 ,最后在临界处 。
2.2 气体的状态方程式随堂测验1、纯物质的第二virial系数b( )
a、仅是t的函数
b、是t和p的函数
c、是t和v的函数
d、是任何两强度性质的函数
2、立方型方程在t
a、饱和液体摩尔体积
b、饱和汽体摩尔体积
c、无物理意义
d、不确定
3、下列真实的eos,有一定理论基础的是( )
a、维里方程
b、rk方程
c、pr方程
d、srk方程
4、当压力趋于零时,1mol气体的压力与体积乘积(pv)趋于()
a、零
b、无限大
c、某一常数
d、rt
5、由于分子间相互作用力的存在,实际气体的摩尔体积一定小于同温同压下的理想气体的摩尔体积,所以,理想气体的压缩因子z=1,实际气体的压缩因子z<1。( )
6、维里方程可适用汽、液两相平衡的计算。( )
7、rk方程中的参数a,b是表征 参数,而于范德华方程中的a、b参数表征 。
8、第二、第三维里系数分别表示的理论含义是 。
2.4pvt关系普遍化计算随堂测验
1、对单原子气体和甲烷,其偏心因子ω,近似等于( )
a、0
b、1
c、2
d、3
2、纯物质临界点时,其对比温度tr( )
a、= 0
b、< 0
c、> 0
d、=1
3、对比态原理是指在相同的对比态下,所有物质的性质都相同。( )
4、由pitzer提出的由偏心因子ω计算普遍化的第二维里系数的关系式为 。
5、普遍化维里系数法的使用条件为 。
2.5 真实气体混合物的pvt关系随堂测验
1、混合物质的第二virial系数b()
a、仅为温度的函数
b、仅为压力的函数
c、为温度和组成的函数
d、为温度和压力的函数
2、对于气体混合物,各个状态方程的混合规则可以交叉使用。( )
3、由pitzer提出的由偏心因子ω计算普遍化的第二维里系数的关系式为 。
4、对于二混合物,第二维里系数与组成的关系式,展开为 。
第二章 流体的pvt关系
1、能表达流体在临界点的p-v等温线的正确趋势的virial方程,必须至少用到( )
a、第三virial系数
b、第二virial系数
c、无穷项
d、只需要理想气体方程
2、指定温度下的纯物质,当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时,则气体的状态为( )
a、饱和蒸汽
b、超临界流体
c、过热蒸汽
d、过冷液体
3、可以通过测量直接得到数值的状态参数是()
a、焓
b、内能
c、温度
d、熵
4、下列论述错误的是()
a、p-r方程能同时应用于汽、液两相计算,准确度较高
b、r-k方程能同时应用于汽、液两相计算,准确度较高
c、压缩因子可以大于1也可小于1
d、pt方程计算轻烃,醇水等体系的气液平衡,效果较好。
5、在众多状态方程式中,能从理论上加以证明的是( )
a、rk方程
b、维里方程
c、范德华方程
d、马丁-候方程
6、在如图的p-v图上,从过热蒸气的状态点a出发,达到过冷液体的状态点d,可以是均相的途径(a→b → c → d),也可以是非均相的途径(a → b’ → c’ → d)。请指出相应正确的p-t图为()
a、
b、
c、
d、
7、本课程学过各种状态方程如rk方程、理想气体方程、vdw方程、srk方程, pr方程,请为它们的计算准确度排序。()
a、rk>pr>srk>vdw>理想气体方程
b、pr≈srk>rk>vdw>理想气体方程
c、pr>vdw> srk>rk>理想气体方程
d、srk > rk > pr > vdw >理想气体方程
8、在同一温度下,纯物质的饱和液体与饱和蒸汽的热力学能相等。( )
9、三参数的对应态原理较两参数优秀,因为前者适合于任何流体。( )
10、在压力趋于零的极限条件下,所有的流体将成为简单流体。( )
11、第二维里系数b是物性及压力的函数。
12、三参数普遍化方法中,第二维里系数b与偏心因子ω的关系是 b=b0 ωb1。
13、理想气体的体积膨胀系数为r/pv。
14、纯物质由蒸汽变成液体,必须经过冷凝的相变化过程。
15、当压力大于临界压力时,纯物质就以液态存在。
16、在同一温度下,纯物质的饱和液体与饱和蒸汽的吉氏函数相等。
17、气体混合物的virial系数,如b,c…,是温度和组成的函数。
18、三参数对应态原理的三个参数分别为 .
19、对于纯物质,一定温度下的泡点压力与露点压力 的(相同/不同);一定温度下的泡点与露点,在p-t图上是 的(重叠/分开),而在p-v图上是 的(重叠/分开),泡点的轨迹称为 ,露点的轨迹称为 ,饱和汽、液相线与三相线所包围的区域称为 。
20、正丁烷的偏心因子=0.193,临界压力pc=3.797mpa 则在tr=0.7时的蒸汽压为___________mpa。
21、根据pitzer提出的三参数对应态原理,计算给定t, p下纯流体的压缩因子z时,可查表得到_______、_______,并根据公式____________,计算出z。
22、某气体温度为150℃,其临界温度为126.20 k,给气体加的压力p足够大,则气体 被液化。(选择“能/不能”)
23、t温度下的过热纯蒸汽的压力p 。(选择“<,=,>”)
第二章 流体的pvt关系
1、试分别用下述方法求出400℃、4.053mpa下甲烷气体的摩尔体积。(1) 理想气体方程;(2) rk方程;(3) 维里截断式(2-7)。其中b用pitzer的普遍化关联法计算。
2、试定性画出纯物质的p-v相图,并在图上指出 (a)超临界流体,(b)气相,(c)蒸汽,(d)固相,(e)汽液共存,(f)固液共存,(g)汽固共存等区域;和(h)汽-液-固三相共存线
第三章 纯流体的热力学性质
3.1 热力学性质间的关系随堂测验
1、一定组成的单位质量均相非流动体系有()
a、du = -vdp - tds
b、du = vdp sdt
c、du = -vdp - sdt
d、du = -pdv tds
2、设z为x,y的连续函数,,根据欧拉连锁式,有()
a、
b、
c、
d、
3、关于热力学基本方程du=tds-pdv, 下面的说法中准确的是()
a、tds是过程热
b、pdv是体积功
c、tds是可逆热
d、在可逆过程中, pdv等于体积功, tds即为过程热
4、热力学基本关系式dh=tds vdp只适用于可逆过程。
3.2 应用maxwell关系推导单相体系热力学性质关系式随堂测验
1、下列四个关系式中哪一个不是麦克斯韦关系式?()
a、
b、
c、
d、
2、对于一均匀的物质,其h和u的关系为()
a、hu
b、h>u
c、h=u
d、不能确定
3、等于()
a、
b、
c、
d、
3.3 应用剩余性质的计算气体热力学性质h,s随堂测验
1、任何真实气体的性质可用同温同压下,该气体的剩余性质和理想气体性质的总和计算。
3.4 普遍化关系法计算剩余h、s随堂测验
1、采用普遍化压缩因子关系式或普遍化维里系数计算剩余焓,确定的三个参数为 。
3.7 纯流体的逸度及逸度系数级计算随堂测验
1、关于逸度的下列说法中不正确的是()
a、逸度可称为“校正压力”,也可称为“有效压力”
b、逸度可代替压力,使真实气体的状态方程变为fv=nrt
c、逸度表达了真实气体对理想气体的偏差
d、逸度就是物质从系统中逃逸趋势的量度
3.9 热力学性质图表随堂测验
1、在t-s图上,绝热可逆过程工质的状态总是沿着( )进行的。
a、等焓线
b、等熵线
c、等干度线
d、等压线
2、在t-s图上,水蒸气在两相区内等压线和等温线是重合的。
3、温-熵图是最有用的热力学性质图,其纵坐标是温度,横坐标是熵。对于可逆过程,在t-s图上,位于t-s曲线下的面积等于 。
4、在热功转化的实际热机循环中,将5 mpa、40℃水在锅炉中定压加热到400℃的过热蒸汽。计算其过程的焓变。工程中常采用水的热力学图或表来查询过程始态和终态的焓值进行计算。 现技术员小张使用不同来源的水蒸汽表或图(均是正式的权威出版物,数据可靠)查到同一状态点的焓值h值竟相差较大,原因是 。
第三章 纯流体的热力学性质
1、
a、r/v
b、r
c、-r/p
d、r/t
2、对理想气体有( )
a、
b、
c、
d、
3、麦克斯韦关系式的主要作用是( )
a、简化热力学变量的计算
b、用某个热力学函数代替另一不易测定的热力学函数的偏微商
c、用易于测定的状态性质的偏微商代替不易测定的状态性质的偏微商
d、便于用特性函数表达其它热力学函数
4、泡点的轨迹称为( ),露点的轨迹称为( ),饱和汽、液相线与三相线所包围的区域称为( )。
a、饱和汽相线,饱和液相线,汽液共存区
b、汽液共存线,饱和汽相线,饱和液相区
c、饱和液相线,饱和汽相线,汽液共存区
d、饱和汽相线,汽液共存区,饱和液相线
5、( )
a、
b、
c、
d、
6、理想气体等温压缩过程的焓δh=0。
7、当压力趋近于零时,剩余焓=0。
8、在t-s图上,等焓线在两相区内外是不连续的。
9、热力学基本关系式dh=tds vdp只适用于可逆过程。
10、当压力趋于零时,(m是摩尔性质)。
11、
12、剩余性质△m的定义是 。
13、剩余性质是指在相同的温度和压力下 与 热力学性质之差。
14、对于混合物体系,剩余性质中参考态是 。
15、逸度与压力的单位是 的。(选择“相同”或者“不相同”)
16、du=tds-pdv等热力学基本方程可用于 相态 。
第三章 纯流体的热力学性质
1、
2、从文献得知在633.15 k,98.06 kpa时水的焓为57496.72 j/mol,试应用普遍化方法求算在633.15 k,9806 kpa下的焓值。
3、将下列纯物质经历的过程表示在p-v,t-s 图上 (a)过热蒸汽等温冷凝为过冷液体; (b)过冷液体等压加热成过热蒸汽; (c)饱和蒸汽可逆绝热膨胀; (d)饱和液体恒容加热; (e)在临界点进行的恒温膨胀
第四章 混合物的热力学性质
4.1 化学位和偏摩尔性质随堂测验
1、
a、18.02, 18.62
b、18.62, 18.02
c、18.62, 15.23
d、17.23, 18.02
2、下面的说法中不正确的是()
a、纯物质无偏摩尔量
b、任何偏摩尔性质都是t,p的函数
c、偏摩尔性质是强度性质
d、强度性质无偏摩尔量
3、下列各式中,化学位的定义式是()
a、
b、
c、
d、
4、等温等压下,在a和b组成的均相体系中,若a的偏摩尔体积随浓度的改变而增加,则b的偏摩尔体积将()
a、增加
b、减小
c、不变
d、不一定
5、关于化学位的下列说法中不正确的是()
a、系统的偏摩尔量就是化学位
b、化学位是系统的强度性质
c、系统中的任一物质都有化学势位
d、化学位大小决定物质迁移的方向
6、关于偏摩尔性质,下面说法中不正确的是()
a、偏摩尔性质与温度、压力和组成有关
b、偏摩尔焓等于化学位
c、偏摩尔性质是强度性质
d、偏摩尔自由焓等于化学位
7、体系中物质i的偏摩尔体积的定义式为()
a、
b、
c、
d、
8、只要温度、压力一定,任何偏摩尔性质都等于化学位。
4.2 gibbs-duhum方程随堂测验
1、
a、
b、
c、
d、
4.3 混合物的逸度和逸度系数随堂测验
1、混合物的逸度f与组分逸度之间的关系是()
a、
b、
c、
d、
2、
a、系统温度,p=1的纯组分i的理想气体状态
b、系统温度,系统压力的纯组分i的理想气体状态
c、系统温度,p=1,的纯组分i
d、系统温度,系统压力,系统组成的温度的理想混合物
3、混合物中组分i的逸度的完整定义式是()
a、
b、
c、
d、
4、三元混合物的各组分摩尔分数分别0.25,0.3和0.45,在6.585mpa和348k下的各组分的逸度系数分别是0.72,0.65和0.91,混合物的逸度为 mpa。
4.4 理想溶液和标准态随堂测验
1、理想溶液中所有组分的活度系数均为1。
2、无论以henry定律为基准,还是以lewis-randall规则为基准定义标准态逸度,混合物中组分i的活度和逸度的值不变。
3、对于二元混合物系统,当在某浓度范围内组分2符合henry规则,则在相同的浓度范围内组分1符合lewis-randall规则。
4、理想溶液一定符合lewis-randall规则和henry规则。
5、溶液以路易斯-兰德尔为基础时,标态的逸度为 ,以亨利定律为基础时,标态的逸度是 。
4.5 活度及活度系数随堂测验
1、
2、温度和压力相同的两种理想气体混合后,则温度和压力不变,总体积为原来两气体体积之和,总热力学能为原两气体热力学能之和,总熵为原来两气体熵之和。
3、活度系数的数值取决于真实溶液的性质,与标准态的选择性无关。
4.6 混合过程性质变化随堂测验
1、下列关于δg关系式正确的是()
a、δg= rt ∑xiln xi
b、
c、δg= rt ∑xiln γi
d、δg=r ∑xiln xi
2、对于由纯物质形成理想溶液时,体积和焓的混合性质变化等于0
4.7 超额性质随堂测验
1、对于理想溶液,下列说法正确的是()
a、
b、
c、
d、
2、()
a、
b、
c、
d、
3、二元溶液,t, p一定时,gibbs—duhem 方程的正确形式是()
a、x1dlnγ1/dx1 x2dlnγ2/dx2 = 0
b、x1dlnγ1/dx2 x2 dlnγ2/dx1 = 0
c、x1dlnγ1/dx1 x2dlnγ2/dx1 = 0
d、x1dlnγ1/dx1– x2 dlnγ2/dx1 = 0
4、对于理想溶液所有的超额性质均为零。
5、体系混合过程的性质变化与该体系相应的超额性质是相同的。
6、因为ge (或活度系数)模型是温度和组成的函数,故理论上γi与压力无关。
4.8 液相活度系数与组成的关联式随堂测验
1、下列方程式中以正规溶液模型为基础的是()
a、flory-huggins方程
b、wilson方程
c、nrtl方程
d、margules方程
2、wilson方程是工程设计中应用最广泛的描述活度系数的方程。但它不适用于液液部分互溶系统。
3、对于理想溶液,所有的混合过程性质变化均为零。
第四章 混合物的热力学性质
1、
a、
b、
c、
d、
2、下列偏摩尔性质与溶液性质关系式中,正确的是n mol溶液性质,nm=()
a、
b、
c、
d、
3、下列偏摩尔吉氏函数表达式中,错误的为()
a、
b、
c、
d、
4、wilson方程是工程设计中应用最广泛的方程。以下说法不正确的是()
a、引入了局部组成的概念以及温度对γi的影响,因此精度高
b、适用于极性以及缔合体系
c、用二元体系的参数可以推算多元系
d、适用于液液部分互溶体系
5、wilson提出的ge模型是以( ) 溶液为基础,并用局部体积分率代替总体平均体积分率而得来的。
a、无热
b、正规
c、理想
d、非理想
6、理想溶液中溶液的超额自由焓等于0,所以组分的活度系数等于0。
7、只要温度、压力一定,任何偏摩尔性质总是等于化学位。
8、理想溶液各组分的活度系数和活度为1。
9、逸度也是一种热力学性质, 溶液中组分i的分逸度与溶液逸度的关系为。
10、常温常压下,将10 ml液体水与20 ml液体甲醇混合后,其总体积=30 ml。
11、二元完全理想体系中i组份的汽液平衡比。
12、理想溶液的过量性质me等于 。
13、二元混合物容积表达式为v=x1v1 x2v2 αx1x2,如选同温同压下符合lewis-randll规则的标准态就有△v= 。
14、等温等压下二元溶液组分的活度系数与组成之间关系,按gibbs-duhem方程 x1dlnγ1 ________ = 0。
15、溶液中组分i的活度系数的定义是γi = 。
16、由于邻二甲苯与对二甲苯、间二甲苯的结构、性质相近,因此它们混合时会形成_____________溶液,它们的δh=_____________,δv=___________。
第四章 混合物的热力学性质
1、
2、
3、
4、
第五章 相平衡
5.1 相平衡判据与相律随堂测验
1、在一定温度下,压力低于该温度下的饱和蒸汽压的物质为()
a、饱和蒸汽
b、饱和液体
c、过冷液体
d、过热蒸汽
2、
3、
4、水的三相点,其自由度为 。
5.2 汽液平衡的相图随堂测验
1、在(1)-(2)的体系的汽液平衡中,若(1)是轻组分,(2)是重组分,若温度一定,则体系的压力,随着的增大而增大。
2、在(1)-(2)的体系的汽液平衡中,若(1)是轻组分,(2)是重组分,则。
3、对于负偏差体系,液相的活度系数总是小于1。
4、对于二元混合物来说,一定温度下的泡点压力与露点压力 ,而纯物质的泡点压力与露点压力 (选填“相同/不同”)
5、形成二元溶液时,当异种分子之间的作用力小于同种分子之间的作用力时,形成正偏差溶液,正偏差较大的溶液具有最 的沸点。
5.3 汽液平衡的计算类型随堂测验
1、eos+活度系数法既可以计算混合物的汽液平衡,也能计算纯物质的汽液平衡。
2、能满足热力学一致性的汽液平衡数据就是高质量的数据。
3、eos+活度系数法既可以计算混合物的汽液平衡,也能计算纯物质的汽液平衡。
5.4 完全理想体系vel计算随堂测验
1、对于理想体系,汽液平衡常数ki(=yi/xi),只与t、p有关,而与组成无关。
5.5 低压真实体系vel计算随堂测验
1、 (请保留三位小数)
第五章 相平衡
1、汽液平衡关系的适用的条件( )
a、无限制条件
b、理想气体和非理想溶液
c、理想气体和理想溶液
d、非理想气体和理想溶液
2、乙醇-水在101.3 kpa下共沸体系,其自由度为( )
a、0
b、1
c、2
d、3
3、对于负偏差体系,液相的活度系数 。
a、总是小于1
b、总是大于1
c、总是等于1
d、不能确定
4、二元气体混合物的摩尔分数y1=0.3,在一定的t,p下,,则此时混合物的逸度系数为( )
a、0.9097
b、0.8979
c、0.89827
d、0.9092
5、汽液平衡关系的适用的条件( )
a、理想溶液和非理想气体
b、理想气体和理想溶液
c、低压条件下的非理想液相
d、无限制条件
6、γi<1的体系的恒沸点为最低温度恒沸点。
7、纯物质的汽液平衡常数k等于1。
8、理想系统的汽液平衡ki等于1。
9、eos法只能用于高压相平衡计算,eos+γ 法只能用于常减压下的汽液平衡计算。
10、对于理想体系,汽液平衡常数ki(=yi/xi),只与t、p有关,而与组成无关。
11、在一定压力下,组成相同的混合物的露点温度和泡点温度不可能相同。
12、水处于过热蒸气状态,其自由度为 ,如要查询水的过热蒸气热力学性质表,则需要 个独立状态参数的已知条件。
13、汽液平衡数据热力学一致性校验的理论依据是 。
14、汽液相平衡的计算方法有 和 两种方法,前者适用于低中压体系,后者适用于高压体系。
15、由下戊烷(1)-正己烷(2)-正庚烷(3)组成的液体混合物在(已知纯组分的蒸汽压分别是2.721,1.024,0.389bar)在69℃和常压的汽液平衡常数k1,k2,k3分别为 。(保留小数点后三位)
16、由沸点仪测得40c时正戊烷(1)-正丙醛(2)体系的,由此求取van laar方程系数为 ; 。
第五章 相平衡
1、
2、
3、
4、
第六章 化工过程的能量分析
6.1 能量平衡方程随堂测验
1、
2、
3、氮气在封闭的气缸内经历不可逆过程,内能减少20 kj,对外作功10 kj,则此过程中工质与外界交换热量q = kj。
4、在门窗紧闭房间有一台电冰箱正在运行,若敞开冰箱大门就有一股凉气扑面, 使人感到凉爽。通过敞开冰箱大门,则房间的温度将会 。(选择“不变”或“下降”或“升高” )
6.2 熵平衡方程随堂测验
1、熵产生是由于下列哪项而引起的()
a、体系与环境之间的热量交换
b、体系与外界功的交换
c、体系内部的不可逆性
d、体系与外界的物质交换
2、高压氮气从同一始态出发,分别经历两个不同的膨胀过程达相同的终态。其中已知一个可逆过程的工质熵变为20 kj/(kg·k),另一个不可逆过程的工质熵变()kj/(kg·k)。
a、大于20
b、小于20
c、等于20
d、不能确定
3、某真实气体符合状态方程 ,a、b为的常数,则当该气体进行绝热膨胀时,膨胀后气体的温度( )
a、升高
b、降低
c、不变
d、不能确定
4、若分别以某一真实气体和理想气体为工质在两个恒温热源t1、t2之间进行卡诺理想循环,试比较这两个循环的热效率。
a、前者大于后者
b、两者相等
c、前者小于后者
d、没法比较
5、在热力循环中,如果工质不向冷源放热,则该循环的热效率是可以达到100% 。
6、当过程的熵产生 时,过程为不可逆过程。
7、当过程不可逆时, 孤立系统的△s总 0, 工质的△s产生 0。(选择“大于,小于,等于或者不能确定”)
6.3 理想功、损失功及热力学效率随堂测验
1、当过程不可逆时,体系的作功能力较完全可逆的情况下有所下降。
2、实际循环的热效率与工质有关,这违反了热力学第二定律。
6.4 有效能及其计算随堂测验
1、温度为t的热源与温度为t0的环境之间进行变温热量传递,其等于热容为cp,则exq 的计算式为()
a、
b、
c、
d、
2、有一机械能大小为1000 kj,另有一恒温热源其热量大小为1000 kj,则恒温热源的热㶲( )机械能的㶲。
a、大于
b、小于
c、等于
d、不能确定
3、蒸汽在透平机作可逆绝热膨胀,体系和环境总的㶲是守恒的,总的火无是守恒的。
4、一定状态下体系的火用指体系由该状态达到与 时,此过程理想功。
5、热源温度为 1200 k ,环境温度为 300 k ,高温热源提供热量1000 j 中的无效能为 j。
第六章 化工过程的能量分析
1、要加热50℃的水,从热力学角度,用以下哪一种热源,损失功最小()
a、60℃的热水
b、80℃的热水
c、100℃的饱和蒸汽
d、120℃的过热蒸汽
2、一封闭体系经过一变化,体系从25℃恒温水浴吸收热量8000kj,体系熵增25kj/k,则此过程是()
a、可逆的
b、不可逆的
c、不可能的
d、缺少条件,无法确定
3、在431.15k与286.15k之间工作的热机的最大效率是()
a、91.77%
b、50.70%
c、39.67%
d、33.63%
4、关于做功和加热本领的描述,不正确的是()
a、压力相同,过热蒸汽的做功本领比饱和蒸汽大
b、温度相同,高压蒸汽的作功本领比低压蒸汽强
c、温度相同,高压蒸汽的加热能力比低压蒸汽强
d、放出的热相同,高温高压蒸汽的作功本领比低温低压蒸汽的大
5、损失功也是过程可逆与否的标志,因此有()
a、wl=t0*△s体
b、wl=t0*△s环
c、wl=t0*△s总
d、wl= —t0*△s总
6、体系由状态1(p1,t1)可逆变化到状态2(p2,t2),该过程用△ex的变化等于()
a、wid
b、wl
c、—wid
d、t0△s总
7、500℃恒温热源下100kj的热量所具有的有效能为()(t0=298k)
a、100 kj
b、约40 kj
c、约60 kj
d、约20 kj
8、任何体系在一定状态下的有效能是从所处状态达到与环境相平衡的可逆过程中,对外界作出的最大功。
9、有效能是系统的一种热力学性质。因此,系统某个状态的有效能的数值与环境状态无关。
10、压力相同时,过热蒸汽的有效能较饱和蒸汽大,因此其做功的本领也较大。
11、温度相同时,高压蒸汽的有效能较低压时蒸汽大,所以通常用高压蒸汽作为工艺加热之用。
12、根据能量守恒定律,在不消耗外部能量的前提下,功可以自发的全部转化为热,热可以完全自发的转化为功。
13、热力学效率表示能量利用真实过程与可逆过程的差距,因此,热力学效率必然小于1。
14、要对化工过程进行节能改进,就必须对理想功、损失功、热力学效率进行计算和热力学分析。
15、根据热力学第一定律,对某过程或系统的能量衡算,不仅能确定能量的数量利用率,而且能全面地评价能量利用情况。
16、对不可逆绝热循环过程,由于其不可逆性,孤立体系的总熵变大于0。
17、损失功与孤立体系的总熵变有关,总熵变越大,损失功越大,因此应该尽量减少体系的不可逆性。
18、理想功wid是指体系的状态变化是在一定的环境条件下按以完全可逆过程进行时,理论上可能产生的最大功或者必须消耗的最小功,因此理想功就是可逆功,同时也是㶲的负值。
19、对封闭体系,单位质量能量平衡方程式是________,对稳定流动体系单位质量能量的平衡方程式是________.
20、能量平衡是反映系统中能量的 利用情况,有效能平衡是反映系统中能量 的利用情况。
21、能量平衡是以热力学 为基础,有效能平衡是以热力学 为基础。
22、当单位质量流体稳定流经水平、等径的阀门时,其能量平衡方程式可以简化为____。
23、稳流体系熵方程中熵产生是体系内部 所引起的。
24、稳定流动体系物流的有效能ex的基本计算式为___________。
25、给冷流体t2加热至预定的工艺温度,采用换热器进行间接传热,当热流体温度t1减小,即传热温差(t1-t2)减小,则流体有效能的损失 。(作出“减小/增大/不变/与传热温差无关”的判断)
第六章 化工过程的能量分析
1、
2、
3、试求将1kg,0.6 mpa的空气,按如下条件变化时的热量变化,以及有效能变化。取环境温度为25℃(298 k)。 (1)等压下由-38℃加热至30℃; (2)等压下由30℃冷却至-170℃。
4、设有1mol理想气体在恒温下由10 atm,300 k经不可逆膨胀至1 atm时所做的功是1 kcal,计算△st和wl(环境温度t0=300 k,按稳流体系考虑)
5、
第七章 蒸汽动力循环与制冷循环
7.1 蒸汽动力循环-朗肯循环随堂测验
1、评价蒸汽动力循环的经济性指标: 。
7.2 朗肯循环的改进随堂测验
1、作为朗肯循环改进的回热循环是从蒸汽透平机中抽出部分蒸汽去()
a、锅炉加热锅炉进水
b、回热加热器加热锅炉进水
c、冷凝器加热冷凝水
d、过热器再加热
2、朗肯循环中为提高汽轮机出口乏气的干度,可以()
a、提高初压
b、提高初温
c、降低排汽压力
d、采用回热
3、通过改变循环参数可以改进朗肯循环的热效率,比如,可以提高 ,此法在提高热效率的同时,也可以适当的提高乏汽的干度;或者可以通过降低 达到提高热效率的目的。
7.3 节流膨胀与对外作功的绝热膨胀随堂测验
1、气体经过稳流绝热膨胀,对外作功,如忽略宏观动能,位能变化,无摩擦损失,则此过程气体焓值()
a、增加
b、减少
c、不变
d、不确定
2、关于制冷原理,以下说法不正确的是()
a、任何气体,经等熵膨胀后,温度都会下降
b、只有当μ>0,经节流膨胀后,气体温度才会降低
c、在相同初态下,等熵膨胀温度降比节流膨胀温度降大
d、任何气体,经节流膨胀后,温度都会下降
3、流体(t1、p1)经节流膨胀后,流体的温度必()
a、不变
b、下降
c、增加
d、前三者都可能
7.4 蒸汽压缩制冷循环随堂测验
1、制冷剂的选择原则是()
a、大气压下沸点低
b、汽化潜热大
c、常温下冷凝压力低,且具有较高的临界温度和较低的凝固温度
d、化学稳定性高
2、纯物质t-s图两相区水平线段(结线)长度表示 大小。
7.5 吸收制冷循环随堂测验
1、吸收式制冷的优点有()
a、装置中无昂贵的压缩机,设备成本低廉
b、可利用低品位的热能提供外部供热,节约能源。
c、有时工业中的余热和废热也可利用。
d、也可利用太阳能的辐射热
2、吸收式制冷是通过 而实现制冷目的。
3、吸收式制冷的工质是氨水溶液,则 做制冷剂, 做吸收剂。
4、与蒸气压缩制冷中的“压缩机”相比,吸收式制冷装置中的相应部分是由 、 、溶液泵 及换热器所组成。
5、吸收制冷装置的技术经济指标用 来表示。
第七章 蒸汽动力循环与制冷循环
1、节流效应t-p图上转化曲线是表示( )的轨迹。
a、μj<0
b、μj=0
c、μj>0
d、与具体条件有关
2、理想的rankine循环工质是在汽轮机中作()膨胀。
a、等温
b、等压
c、等焓
d、等熵
3、不可逆过程中孤立体系的()
a、总熵是增加的,㶲也是增加的
b、总熵是减少的, 㶲也是减少的
c、总熵是减少的, 但㶲是增加的
d、总熵是增加的,但㶲是减少的
4、卡诺制冷循环的制冷系数与( )有关。
a、制冷剂的性质
b、制冷剂的工作温度
c、制冷剂的循环速率
d、压缩机的功率
5、关于制冷循环,下列说法不正确的是()
a、冬天,空调的室外机是蒸发器
b、夏天,空调的室内机是蒸发器
c、冰箱里冷冻鱼肉所需的制冷量是由冷凝器吸收的热提供的
d、冰箱里冷冻鱼肉所需的制冷量是由蒸发器吸收的热提供的
6、对于蒸汽动力循环要提高热效率,可采取一系列措施,以下说法不正确的是()
a、同一rankine循环动力装置,可提高蒸气过热温度和蒸汽压力
b、同一rankine循环动力装置,可提高乏气压力
c、对rankine循环进行改进,采用再热循环
d、对rankine循环进行改进,采用回热循环
7、体系经不可逆循环又回到初态,则热温熵的循环积分()
a、<0
b、=0
c、>0
d、无法确定
8、以下措施中,即提高蒸汽朗肯循环的热效率,又提高汽轮机出口乏气的干度的是()
a、提高汽轮机进汽温度
b、提高汽轮机进汽压力
c、提高汽轮机乏汽压力
d、降低汽轮机出口乏汽压力
9、在相同的初态(t0,p0)和膨胀压力(p)的条件下,等熵膨胀与节流膨胀两种方案相比,哪种方案的降温大?
a、前者
b、后者
c、两者相同
d、两者没有可比性
10、下列哪个条件不符合蒸汽压缩制冷循环制冷剂的选择要求( )
a、沸点低
b、冷凝压力低
c、汽化潜热大
d、较低的临界温度
11、rankine循环是由锅炉、过热器、汽轮机、冷凝器和水泵组成。
12、蒸汽压缩制冷中蒸发器置于高温空间,冷凝器置于低温空间。
13、稳态流动过程的理想功仅取决于体系的初态与终态及环境温度t0,而与具体的变化途径无关。
14、能量是由㶲和火无两部分组成。
15、对膨胀作功过程,等熵效率的定义是不可逆绝热过程的作功量与可逆绝热过程的作功量之比。
16、提高汽轮机的进汽温度和进汽压力可以提高蒸汽动力循环效率。
17、气体从高压向低压作绝热膨胀时,膨胀后气体的压力温度必然降低。
18、当湿蒸汽的干度 x = 0 时,工质全部为 状态 。
19、热能利用系数是 装置的技术经济指标。
20、热能利用系数是 与 的比值。
21、热泵是通过 完成热量从低温区传向高温区并维持高于环境温度的设备。
22、热泵与制冷装置的操作温度范围不同,前者是环境温度与 环境温度的供热空间温度,后者是环境温度与 环境温度的制冷空间温度。(选择“高于,等于,低于”)
23、热泵与制冷装置的工作目的不同,前者是 ,后者 。
24、热泵循环的性能指标用 表示,即消耗单位功量所得到的供热量。
第七章 蒸汽动力循环与制冷循环
1、1.某工厂采用氨压缩制冷,制冷能力q0=200000 kj·h-1,操作条件如右图,且已知:h1=1661 kj·kg-1,h2=1890 kj·kg-1,h4=560 kj·kg-1, h5=535 kj·kg-1. 求:(1)制冷剂循环量(kj·h-1); (2)压缩机消耗功率(kw); (3)该循环的制冷系数; (4)冷凝器的热负荷。
2、
考试
期末考试
1、t温度下的过冷纯液体的压力p()。
a、高于t温度的饱和蒸气压
b、低于t温度的饱和蒸气压
c、等于t温度的饱和蒸气压
d、有时高,有时低,根据条件而定。
2、pt相图中,纯物质的超临界流体区的自由度为()。
a、0
b、1
c、2
d、3
3、混合物体系达到汽液平衡时,总是有( )成立。
a、
b、
c、
d、均不对
4、某二元混合物的中组分的偏摩尔焓可表示为, ,则b1 与 b2的关系是( )。
a、b1 =- b2
b、b1 = b2
c、b1 b2
d、b1 *b2=定值
5、非简单流体的偏心因子()。
a、>0
b、<0
c、=0
d、有正有负
6、饱和蒸汽的干度为 。
a、0
b、0~1
c、1
d、>1
7、下列属于亚稳态的有()。
a、过热蒸汽
b、过冷液体
c、湿蒸汽
d、过热液体
8、某二元混合体系的超额自由焓=( )。
a、
b、
c、
d、
9、立方型状态方程计算v时如果出现三个根,则最大的根表示( )。
a、饱和液体摩尔体积
b、饱和蒸汽摩尔体积
c、不确定
d、无物理意义
10、关于化学势的下列说法中不正确的是( )。
a、化学势是系统的强度性质
b、系统的偏摩尔量就是化学势
c、系统中的任一物质都有化学势
d、化学势大小决定物质迁移的方向
11、某物质在临界点的性质()。
a、与外界温度有关
b、与外界压力有关
c、与外界物质有关
d、是该物质本身的特性
12、pitzer提出的由偏心因子ω计算第二维里系数的普遍化关系式是( )。
a、b=b0 ωb1
b、b=b0ω b1
c、bpc/(rtc)= b0 ωb1
d、b = b0 ωb
13、在t-s图上,绝热可逆过程工质的状态总是沿着 进行的。
a、等熵线
b、等焓线
c、等干度线
d、等压线
14、三参数普遍化方法中的普压法的应用条件是( )。
a、vr>2
b、vr<2
c、vr=2
d、tr>4
15、根据精度,范德华vdw方程,rk方程, srk方程,pt方程的排列顺序正确的为( )。
a、vdw方程 b、vdw方程>srk方程>rk方程>pt方程
c、vdw方程>rk方程>pt方程>srk方程
d、vdw方程
16、关于做功和加热本领的描述,不正确的是( )
a、压力相同,过热蒸汽的做功本领比饱和蒸汽大
b、温度相同,高压蒸汽的作功本领比低压蒸汽强
c、温度相同,高压蒸汽的加热能力比低压蒸汽强
d、放出的热相同,高温高压蒸汽的作功本领比低温低压蒸汽的大
17、要加热50℃的水,从热力学角度,用以下哪一种热源,损失功最小( ) a. b. c., d.
a、60℃的热水
b、80℃的热水
c、100℃的饱和蒸汽
d、120℃的过热蒸汽
18、)对同一朗肯循环装置,如果提高汽轮机进汽压力,其余条件不变,则其热效率( )。
a、有所提高,乏气干度下降
b、不变,乏气干度增加
c、有所提高,乏气干度增加
d、热效率和干度都不变
19、在373.15k和2atm下水的化学位与水蒸气化学位的关系为( )。
a、μ(水)=μ(汽)
b、μ(汽)>μ(水)
c、μ(水)>μ(汽)
d、无法确定
20、对二元溶液 t、p 一定时,下列各式中,gibbs--duhem 方程正确的形式是( )。
a、x1dlnγ1 x2dlnγ2= 0
b、x1dlnγ1- x2dlnγ2= 0
c、x1dlnγ1/dx1 x2dlnγ2/dx2 = 0
d、x1dlnγ1/dx1 - x2dlnγ2/dx1 = 0
21、关于理想溶液,以下说法不正确的是( )。
a、理想溶液一定符合lewis-randall规则和henry规则
b、符合lewis-randall规则或henry规则的溶液一定是理想溶液
c、理想溶液中各组分的活度系数均为1
d、理想溶液所有的超额性质均为0
22、对无热溶液,下列各式能成立的是( )。
a、超额熵为0,超额体积为0
b、超额熵为0,超额自由能为0
c、超额自由焓为0,超额自由能为0
d、超额焓为0
23、wilson方程是工程设计中应用最广泛的方程。以下说法不正确的是( )。
a、引入了局部组成的概念以及温度对γi的影响,因此精度高。
b、适用于极性以及缔合体系
c、用二元体系的参数可以推算多元系
d、适用于液液部分互溶体系
24、按第二定律,无论什么过程体系的熵变( )。
a、≤0
b、≥0
c、=0
d、不确定
25、一封闭体系经过一变化,体系从25℃恒温水浴吸收热量8000kj,体系熵增25kj/k,则此过程是( ) 。
a、可逆的
b、不可逆的
c、不可能的
d、都有可能
26、对流体通过换热器的过程,能量平衡方程可简化为( )。
a、δh δu2/2 gδz = q ws
b、δh δu2/2 =q
c、δh gδz = ws
d、δh = q
27、对流体通过喷嘴的过程,能量平衡方程可简化为( )。
a、δh δu2/2=w s
b、δh δu2/2 =0
c、δh δu2/2 gδz = q
d、δh gδz =q
28、下列过程通过消耗热能达到制冷的目的的是( )。
a、朗肯循环
b、逆向卡诺循环
c、吸收式制冷循环
d、蒸汽压缩制冷循环
29、偏摩尔自由焓与化学位( )。
a、相等
b、不等
c、不确定
d、没有关系
30、对于混合物,t,p一定,偏摩尔性质就是确定的,此说法( )。
a、错误
b、正确
c、不确定
d、/
31、对于最大正偏差的a、b二元体系,通过一次分离,不能够在精馏塔中可以得到是( )。
a、两种纯物质a、b
b、一种纯物质a和恒沸物
c、恒沸混合物
d、恒沸物与一种纯物质b
32、在一定温度和压力下的理想溶液的组分逸度与其摩尔分数成正比。
33、理想溶液中所有组分的活度系数为零。
34、理想溶液一定符合lewis-randall规则和henry规则。
35、因为混合焓变等于超额焓,所以混合自由焓变也等于超额自由焓。
36、温度和压力相同的两种理想气体混合后,则温度和压力不变,总体积为原来两气体体积之和,总热力学能为原两气体热力学能之和,总熵为原来两气体熵之和。
37、体系经过一绝热可逆过程,其熵没有变化。
38、du=tds-pdv等热力学基本方程只能用于气体,而不能用于液体或固相。
39、理想气体的状态方程是pv=rt,若其中的压力p用逸度f代替后就成为了真实流体状态方程。
40、纯物质由蒸汽变成固体,必须经过液相。
41、气体混合物的virial系数,如b,c…,是温度和组成的函数。
42、在压力趋于零的极限条件下,所有的流体将成为简单流体。
43、纯物质逸度的完整定义是,在等温条件下,。
44、理想气体有f=p,而理想溶液有。
45、理想气体混合物就是一种理想溶液。
46、在同一温度下,纯物质的饱和液体与饱和蒸汽的热力学能相等。
47、纯物质的饱和液体的摩尔体积随着温度升高而增大,饱和蒸汽的摩尔体积随着温度的升高而减小。
48、当压力大于临界压力时,纯物质就以液态存在。
49、若一个状态方程能给出纯流体正确的临界压缩因子,那么它就是一个优秀的状态方程。
50、在t-s图上,汽液平衡态为一条线。
51、活度系数表示实际溶液与理想溶液的偏差。
52、在t-s图上,空气和水蒸气一样,在两相区内等压线和等温线是重合的。
53、纯物质的汽液平衡常数k等于1。
54、能满足热力学一致性的汽液平衡数据就是高质量的数据。
55、有效能是系统的一种热力学性质。因此,系统某个状态的有效能的数值与环境状态无关。
56、对于负偏差体系,液相的活度系数总是小于1。
57、蒸汽在透平机作可逆绝热膨胀,体系和环境总的有效能是守恒的。
58、热力学效率表示能量利用真实过程与可逆过程的差距,因此,热力学效率必然小于1。
59、根据热力学第一定律,对某过程或系统的能量衡算,不仅能确定能量的数量利用率,而且能全面地评价能量利用情况。
60、活度的物理意义是:活度是相对逸度,对理想溶液活度就是浓度,对非理想溶液活度是校正浓度。
61、偏摩尔性质是强度性质。
62、纯物质的临界等温线在临界点的曲率为 。
63、对于纯物质,一定温度下的泡点压力与露点压力是 的(选“相同”或“不同”)
64、泡点的轨迹称为饱和 线。
65、三参数对应态原理的引入的第三个参数为 。(请用文字表述)
66、正丁烷的为0.193,临界压力pc=3.797mpa 则在tr=0.7时的蒸汽压为ps= mpa。
67、在一定t,p下,二元混合物的焓为 。则= 。
68、理想溶液的= 。
69、纯物质临界点时,对比温度 tr 1。(选大于, 小于, 等于)
70、在相同的t,p条件下,真实气体的摩尔性质与理想气体摩尔性质之差称之为 性质。
71、热力学函数中,偏摩尔 等于化学位。
72、等温等压下,在a和b组成的均相体系中,若a的偏摩尔体积随a浓度的改变而增加,则b的偏摩尔体积随a浓度的改变将 。(选“增大,减小或不变”)
73、正规溶液的主要特点之一是 0。(选“等于或不等于”)
74、理想溶液的混合熵变化 0.(选“大于,小于,等于”)
75、wilson方程是 溶液的代表方程。
76、wilson方程 用于部分互溶体系。(选“能或不能”)
77、二元共沸物的自由度为 。
78、体系经不可逆循环又回到初态,则热温商的循环积分 0。(选大于、小于、等于)
79、不可逆过程中孤立体系的总熵总是增加的,有效能总是 的。(选“增加、减少、不变、不确定”)
80、气体经过稳流绝热过程,对外作功,如忽略动能和位能变化,无摩擦损失,则此过程气体焓值()。(选增加、减少、不变、不确定)
81、稳流体系熵方程中熵产生是体系内部 所引起的
82、在101.3kpa下四氯化碳(1)-乙醇(2)体系的恒沸点是x1=0.613和64.95℃,该温度下两组分的饱和蒸汽压分别是73.45和59.84kpa,恒沸体系中,液相组分(2)的活度系数为 。(保留两位小数)
83、在101.3kpa下四氯化碳(1)-乙醇(2)体系的恒沸点是x1=0.613和64.95℃,该温度下两组分的饱和蒸汽压分别是73.45和59.84kpa,恒沸体系中,液相组分(1)的活度系数为 。(保留两位小数)
84、甲醇和水的二元汽液平衡状态的自由度为 。
85、对于实际的传热过程,通过减小 可以减少有效能的损失。
86、一定状态下体系的有效能指体系由该状态达到与_______时,此过程理想功。
87、同一热机在夏天的热机效率比在冬天的热机效率 。(选“高、低、相等”)
88、朗肯蒸汽动力循环的四个主要的设备为锅炉(过热器)、 、水泵和透平机。
89、可逆绝热膨胀过程为 过程。
90、等温等压下,在a和b组成的均相体系中,若a的偏摩尔体积随a浓度的减小而减小,则b的偏摩尔体积将随a浓度的减小而( )。(选“增加、减小、不变”)
91、一定压力下,纯物质的泡点温度和露点温度 。(选“相等、不等”)
92、苯(1)和环己烷(2)在303k,0.1013mpa下形成x1=0.9溶液。此条件下v1=89.96cm3/mol,v2=109.4cm3/mol,苯(1)的偏摩尔体积为89.99cm3/mol,环己烷(2)的偏摩尔体积为111.54cm3/mol,则超额体积为 cm3/mol。(保留两位小数)
93、逸度和活度的标准态有两类,如计算雪碧中co2这种溶解度很小的溶质逸度时应采用 定则为标准态。(请用汉字表述)
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