化工热力学习题09级.docVIP

化工热力学 习题（09级） 第 二 章 1. 用R-K方程和普遍化三参数压缩因子法计算1公斤甲烷在273K及400下的体积。 2. 用下列方法计算200℃及10下异丙醇气的压缩因子与体积。 (1)取至第三维里项内的维里方程，实验测定的维里系数B = -388cm3/mol, C = -26000cm6/mol2 (2)用普遍化第二维里系数法 已知：异丙醇 Tc=508.2K Pc =50 ω=0.700 3.合成尿素所用二氧化碳压缩机入口气体流量为28200NM3/h，压缩后出口压力为15.5MPa（绝对压力），出口温度为393 K。若吸入气体以纯二氧化碳计，求出口操作状态下的体积流量。 4.用下述方法计算10 MPa,743 K时水蒸汽的比容 （1）理想气体定律； （2）R-K方程； （3）一种普遍化方法； 并将所得结果与水蒸汽表比较。 5.一耐压容器中半充以在正常沸点状态的液氮，然后将容器密闭，加热至295 K。已知正常沸点的液氮摩尔体积为34.7cm3/mol，求加热后的容器中压力。 6.试用R-K方程计算含70.5% H2、28.5% N2、1.0% CH4（摩尔分数）的混合气体在30MPa、100℃条件下的摩尔体积。 第 三 章 1.用普遍化三参数压缩因子法计算15 MPa,555 K时正丁烷的逸度系数和逸度，以及与同一温度，0.1MPa理想气体状态间的焓差、熵差。 2. 通常计算元素气体的热力学性质时，一种方法规定在298.15K及1下这种元素气体的焓与熵为零，试 用普遍化第二维里系数法求O2 在300，500℃下的焓，熵和逸度。 3. 一容器内的液体水和蒸汽在1MPa压力下处于平衡状态，质量为1kg。假如容器内液体和蒸汽各占一半体积，试求容器内的液体水和蒸汽的总焓。 4. 有温度为423.15K，压力为0.15MPa的蒸汽8kg，经过活塞－气缸设备等温可逆压缩到正好处于饱和气体状态的终态，试求过程的热效应Q和功W。 5. 有人用A和B两股水蒸汽通过绝热混合获得0.5MPa的饱和蒸汽，其中A股是干度为98％的湿蒸汽，压力为0.5MPa，流量为1kg/s；而B股是473.15K，0.5MPa的过热蒸汽，试求B股过热蒸汽的流量该为多少？ 第 四 章 1. 用热力学观点分析下列两个关系式是否正确？；，式中a与b是T与P的函数，V1与V2是纯组分1与2的摩尔体积。 2. 试计算323K和20KPa时等分子混合的甲烷（1）－正己烷（2）体系的第二维里系数和两个组分的逸度系数。 3. 在25℃，20×105Pa 条件下，二元溶液中组分1的逸度f1可表示为f1 = 50x1-80x12+40x13。式中f1的单位为105 Pa，x1为组分1的摩尔分数。试求（1）纯组分1 的逸度f1和逸度系数φ1；（2）组分1的亨利常数k1；（3）指定温度与压力，且已知f1的表达式，如何求得f2的表达式？ 4. 在25℃，0.1013MPa下，n2 mol的NaCl（2）溶于1Kg H2O（1）中所形成的溶液的总体积nV(cm3)与n2的关系为 试求n2 = 0.5 mol时，H2O和NaCl的偏摩尔体积 5.在473K、5MPa下两气体混合物的逸度系数可表示为： 式中y1和y2为组分1和2的摩尔分率，试求 的表达式，并求出当y1 =y2=0.5时，各为多少？ 第 五 章 1. 今有94℃的热水连续地从一储桶以0.2273 M3/min的速度泵送，泵用电机的功率为1.492 kw，热水在途中流经一热交换器，以10080 kcal/min的速度放出热量，并输送到比第一储桶高15米的第二储桶中去，试求输往第二储桶的水温。已知：94℃热水的密度为962.8 kg/m3 2.设有10kg水被下述热流体加热，从288 K加热到333 K，计算热流体的熵变，被加热的水的熵变以及总熵变。 （1）3.4×105Pa的饱和蒸汽； （2）3.4×105Pa，450K的过热蒸汽； (3)与10kg ,333K的热水完全逆流换热； (4)与最小量的370K热水完全顺流换热。假如（1）、（2）两种情况下蒸汽冷凝但不过冷。 3. 1摩尔理想气体在400K由105Pa经等温不可逆压缩至10105Pa，压缩过程的热被移至300K的储热器。实际压缩功比可逆压缩功多20%，计算气体的熵变，储热器的熵变及总熵变，计算该过程损失功。 4. 今有773K，100×105Pa的过热蒸汽进入高压汽轮机绝热膨胀做功，设冷凝器的压力为0.04×105Pa ，试求：