化工热力学习题.docx

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1、2-1运用下述：种方法计算1的甲烷贮存在容积为0.1246m,、温改为5（C的容器中所产生的庆力是多少?（1）志向气体方程；（2）方程：（3）普遍化关系式。2-2欲将25,289K的乙烯装入0.加$的刚性容器中,试问需加多大压力？2-3分别运用志向气体方程和普遍化方法，计算510K,2.5下正丁烷的摩尔体积。已知试验值为M80.72-4试用下列方法求算473K,1时甲醉蒸气的Z值和，值：（1）三项截尾维里方程式（2-6）,式中其次、第三维里系数的试验值为：219-1173006.2（2）方程；（3）普遍化维里系数法。2-5某气体的Pr7行为可用下述在状态方程式来描述：式中。为常数，。只是7的函

2、数。试证明此气体的等温压缩系数的关系式为2-6试计算含有30%（摩尔）氮气（1）和70%（摩尔）正烷（2）的气体混合物7g,在188C和6.888条件下的体积。已知：8尸14、.,BF2653,9.5j,o2-7分别运用下述方法计算17C,13.78下二氧化碳和丙烷的等分子混合物的摩尔体积。己知试验值为0199m3,(1)普遍化压缩因子关系式：(2)方程。2-8有一气体的状态方程式,a及6是不为零的常数，则此气体是否有临界点呢？假如有，用a、b表示。假如没有，说明为什么没有。2-9在体积为58.75的容器中,装有组成为66.9%(摩尔比)乩和33J混合气1.若气体温度为273K,试求混合气体的

3、压力。2-10液氮在153和2.537条件下的密度为6000)1试用的普遍化方法计算在168C和1.084下的密度。2-11试编制下列电子计算机程序：(1)用R-K方程求纯物质的饱和蒸气和饱和液体的摩尔体积；(2)采纳提出的混合规则和R-K方程求混合气体的摩尔体积。3-1试推导方程(M)=T(M)-P式中7、P为独立变量。3-2一志向气体借活塞之助装钢瓶中，压力为34.45,温度为366K,抗拒一恒定的外压力3.45而等温膨胀,直到两倍于其初始容积为止,试计算此过程之U,、as、a.g.Jtws、J/mv、0和队3-3假定氮气听从志向气体定律，试计算1氮气在温度为500r,压力为10.13下的

4、内能、均、炳、Cv、J和自由培之值。已知：(1)在0.1013时氮的C1,和温度的关系为：Ca,=27.22+O.OH187TJ,K1(2)假定在OC及0.1013时氮的焰为零：(3)在25C及0.1013时氮的燧为191.76J1.K,o3-4试证明由方程推得的剩余炮，燧的计算表达式分别为:提示：O-T严（T肯定）3-5将10水在100C、0.1013的恒定压力下气化，试计算此过程U.H.S.A.ZIG之值。3-7试用普遍化方法计算丙烷气体从378K、0.507的初态到463K、2.535的终态时过程的A、4S值。已知丙烷在志向气体状态下的摩尔恒压热容为C；=22.99+0.17757始终r

5、用K表示，c;用J,表示。3-8试估算93C、2.02条件下，1乙烷的体积、烙、熠和内能。设0.1013,18-C时乙烷的焰、烯为零。已知乙烷在志向气体状态下的摩尔恒压热容Cp=10.083+239.3（M10,-73.358I06T2J,K3-9试用普遍化关系求算I-丁烯在473K积7.0下的逸度。3-10试估算IE丁烷在393K、4.0下的逸度。在393K时，正丁烷的饱和蒸气压为2.238,其饱和液体的摩尔体积为1371.3-11260C、1.0336的过热蒸气通过喷嘴膨胀，出口压力为0.2067,假如过程为可逆绝热且达到平衡，试问蒸气在喷嘴出口的状态如何？3-12有人用A和B两股水蒸气通

6、过绝热混合获得0.5的饱和蒸气，其中A股是干度为98的是蒸气，压力为0.5,流量为1s；而B股是473.15K,0.5的过热蒸气，试求B股过热蒸气的流量该为多少？3-13在图上描述下列过程的特点及画出所经途径：（I）饱和液体的连续节流：（2）将过热蒸气定压冷凝为过冷液体；（3）饱和蒸气的可逆绝热压缩：（4）处Fp“的过热蒸气的绝热节流；（5）出于某压力P下饱和液体的绝热节流：（6）定容加热饱和蒸气：（7）定容加热饱和液体：4-1某二组元液体混合物在固定7及月下的均可用下式表示：400*+600检及（40XW）式中单位为J1.试确定在该温度、压力状态下 1）用汨表示的I和;； 2）纯组分熔/和星

7、的数值；（3）无限稀释卜液体的偏摩尔焰后:和/”的数值。4-2在固定T、尸下，某二元液体混合物的摩尔体积为：90x150.t+（6a,+92）xixi式中，的单位为试确定在该温度、压力状态下 1）用用表示的匕和K;,1.+1)式中以、力为组分1和2的摩尔分率，试求片、力的表达式，并求出当以打0.5时/、八各为多少？49在肯定温度和压力下，测得某二元体系的活度系数方成为Iny1.=X；(0.5+2.)In2=X；(1.5-2x,)试问上述方程式是否满意方程？4-10试应用基团贡献法计算丙制(1)一正戊烷(2)二元体系在=307K和X1=0.047时的活度系数再和力。已知实测的活度系数值为4=4.

8、41和%“U5-1谀有一台锅炉，水流入锅炉时之培为62.7,蒸汽流出时的焰为2717锅炉效率为70$,每千克煤可发生29260的热量，锅炉蒸发量为4.5th试计算每小时的煤消耗量？5-2水流过一个水平安装的蛇管式加热器，用蒸气加热，蒸气在蛇管外侧冷凝成水。进、出口处水的各参数如下：状态C(ms)()进口水0.196702292.98出口蒸气0.09811052002683.8试求对每水应供应多少热量？5-3一台透平机每小时消耗水蒸气4540o水蒸气在4.482、728K下以6加s,的速度进入机内，出口管道比进I管道低3m,排气速度366ms,透平机产生的轴功为703.2,热损失为1.055X1

9、0h1.乏气中的一部分经节流闷降压至大气压力，节流阀前后的速度改变可忽视不计。试求经节流阀后水蒸气的温度及其过热度。5-4一台功率为2.0的泵将363K的水从贮水罐送到换热器，水流量为3.2s,在换热器中以697.3s的速率将水冷却后，送入比第一贮水犍高20m的其次贮水蹴，求送入其次贮水於的水温。5-5压力为1.62、温度为593K的过热蒸气以24m-s的流速进入喷喷，流出喷嘴的蒸气为0.1013的饱和蒸气，试求喷嘴出1.I处蒸气的流速。设蒸气流淌过程近似为绝热过程。5-6试求在恒压下将2,90C的液态水和3,IOC的液态水绝热混合工程所引起的总燧变。为简化起见，将水的热容取作常数，4181J

10、K,5-7求算流淌过程中，温度为813K、压力为5X106的1氮所能给出的志向功为多少？取环境温度为288K,环境压力为1X10b,氮的压力热容G=27.86+4.271.OTr5-8有一锅炉,燃烧器的压力为1.013X10,传热前后温度为U27C及537七.水在6.890X10；、260C的过热蒸气送出。设燃烧器的为4.56K试求该传热过程的损失功。5-9某工厂有一输送90C热水的管道，由保温不良，到运用单位，水温降至7(C,试计算热水由于散热而引起的有效能损失。5-101水在1.368下，由30C升温至沸点，而后全部气化。设环境的可能最低温度为20C,问如将水所汲取之热通过可逆机转化为功，

11、则排给环境的无效能最少应为多少？若传给水的热量系由110（C的燃烧炉气供应，问由于不行逆传热使无效能增加多少？在上述条件下，试比较利用水的状态改变和干脆用燃烧炉气招热量传给热机做功，两者的热效率。5-111甲烷气由27七、9.80X10压缩后冷却至27C、6.666X10,若是技压缩功耗为1021.6,AI为27C,试求：（1）冷却器中需移走的热量；（2）压缩和冷却过程的损耗功：（3）该过程的志向功：（4）该过程的热力学效率。5-12某换热器完全保温。热流体的流量为0.042-s进、出换热器时的温度分别为150C、35七，其等压热容为4.36K,冷流体进、出换热器时的温度分别为25C、II（TC,其等压热容为4.69K1.试计算冷热流体有效能的改变、损失功和有效能效率.5-13有人设计出一套困难的产生热的过程，可在高温下产生连续可用的热量。该过程的能量来自于423K的饱和蒸气,当系统流过1千克的蒸气时,将有1100的热量生.成。已知环境为300K的冷水，间最高温度可为多少？6-1试求使20X10：的干饱和蒸气膨胀到终压为0.5X10的循环的热效率，并和同样温度范围内工作的卡诺循环的热效率相比较。6-2（1）影响循环效率的主要因素是什么？（2）回热是什么意义？为什么回热能提环循环的热效率？6-3某蒸气动力装置