化工热力学考试题目8(2)

Ws863.4

100% 71.8% Wid1203

Q环5

（2） S环 ＝＝0.0168KJ Kg 1 K 1

T0298

St S体 S环＝1.1395 0.0168＝1.1563KJ Kg 1 K 1 Ws＝ H-Q＝ 863.4 5 858.4KJ Kg 1

WL T0 St 298 1.1563 344.6KJ Kg 1

Wid ＝ 1203KJ Kg 1

Ws858.4

100% 71.4% Wid1203

2．解：

H 20.9x1x2(2x1 x2) 20.9(x1(1 x12))d H

20.9(1 x12) x1( 2x1) 20.9(1 3x13)dx1

1 H (1 x1)

d H

20.9(1 3x13) (1 x1)(20.9)(1 3x12)dx1

20.9(2x13 3x12 1)

d H223

2 H x1 20.9(1 x1) x1(20.9)(1 3x1) 41.8x1

dx1

1 lim 1 20.9J/mol

x1 0

1 H1 1 418 20.9 438.9J/mol 2 lim 2 41.8J/mol

x2 0

2 H2 2 627 41.8 668.8J/mol nGERT

3．解：（1）由于 ln i

ni T,p,nj

故：对于二元混合物，可以使用二元截矩公式计算活度系数

1 M x2 二元截矩公式为：

2 M x1

E

d(GE

)G

ln x12

则： RTdx2

E

d(GE )G

ln 2 x1 RTdx1

dM

dx2 dMdx1

2

ln 1 x2

将G/RT x1x2代入上式，整理得： 2

ln x1 2

E

4、（1）P=851.3mmHg

（2）根据相对挥发度在两端一个大于1，一个小于，所以存在恒沸点，又根据 A 1, B 1，所以为最高恒沸点

2（3）ln B 6 xA

1． C 2． A 3． C 4． D 5． A 6． C、 C 7． C 8． B 9． A 10． B 11． A 13． A

二、填空题 1．

2． 错 3． Tr Pr ω 4． 饱和液体 5． t< tC 6． 对 7． 液 8. 焓、 熵、内能 9． 11.5 10． < > 11. 减少 12. 错

三、分析说明题（11分）第1题5分、第2题6分

1、 如果该模型合理，则应满足G-D方程x1d(ln 1) x2d(ln 2) 0 1分

x1

d(ln 1)d(ln 2)d(ln 1)

x2 (1 x2) x2(5 6x2)1分 1分 而 x1

dx2dx2dx2d(ln 2)

x2 (1 x2)(6x2 5) 1分 该模型合理 1分 dx2

x2

2、（1）夏天从低温热源（房间）将热量移到高温热源（环境）以实现制冷的效果，（1分）该过程是不能自发进行的（1分）。而借助空调消耗电功，则制冷循环就可自发进行了，即可将热量从低温热源移到高温热源。（1分）

（2）冬天从低温热源（环境）将热量移到高温热源（房间）以实现供热的效果，（1分）该过程是不能自发的（1分）。而借助空调消耗电功，则热泵供热循环就可自发进行了。（1分）

……

四、计算题（共39分）（每题13分）

1.（1） 3+1×2=5分

Wid H T0 S

Wid,1 (104.89 2684.9) 298 (0.3674 5.4924) 1052.8KJ/Kg Wid,2 (104.89 2792.2) 298 (0.3674 6.4448) 876.3KJ/Kg（2） 3+1×2=5分

Q H

Q1 (104.89 2684.9) 2580.1.8KJ/Kg Q2 (104.89 2792.2) 2687.3KJ/Kg

(3) 高压蒸汽的作功本领比低压蒸汽强。高压蒸汽的加热能力比低压蒸汽弱，因此用低压蒸汽作为工艺加热最恰当，并可减少设备费用。 1.5+1.5=3分

2、（1）汽液平衡式fi fi

L

g

即 i xi PiS P yi 3分

（2）

n(GE/RT)

ln i 2分

n i T,P,nJ

E

而G/RT 0.735 x1 x2 0.735

n1 n2

1分 n2

2

ln 1 0.735x2

ln 2 0.735x12 1+1=2分

（3）

S

P P y1 P y2 1 x1 p1S 2 x2 p2

169.49e

0.735(1 x1)2

x1 81.3e

0.735x12

x2

1.5+1＋0.5＝3分

150.695(Kpa)

p 150.695(Kpa)

P y1 1 x1 p1S

y1 1 x1 p1SP 0.676

2分

y1 e

0.735x2 x1 p1s

/p=0.676

3、解：（1）H3 = H4=270kJ·kg-1

制冷能力 q0=H1-H4=1430-270=1160KJ·kg-1 （3分）

Q04 104 制冷剂循环量 G 34.5kg h 1 （2.5分）

q01160

（2）冷凝过程即2→3，放出热量Q=G(H3－H2)=34.5(270-1690)= - 48645KJ·h-1 （ 2.5

分）

（3）压缩机功率 N

G(H2 H1)34.5(1680 1430)

2.40kW （2.5分）

36003600

（4）制冷系数

H1 H41430 2701160 4.64 （2.5分）

H2 H11680 1430250