天津大学化工热力学期末试卷一

本科生期末考试试卷统一格式（16 开）： 20 ～20 学年第 学期期末考试试卷 《化工热力学 》（A 或 B 卷 共 页） （考试时间：20 年 月 日） 学院 专业 班 年级 学号 姓名 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 成绩 得分 一、 简答题（共 8题，共 40分，每题5分） 1. 写出封闭系统和稳定流动系统的热力学第一定律。 2. 写出维里方程中维里系数 B、C 的物理意义，并写出舍项维里方程的混合规则。 3. 请分别以水溶解度和辛醇/水分配系数为例，简述环境热力学中相关的关系和特点。 4. 写出混合物中 i 组元逸度和逸度系数的定义式。 5. 请写出剩余性质及超额性质的定义及定义式。 6. 为什么 K 值法可以用于烃类混合物的汽液平衡计算？ 7. 写出局部组成的概念及 Wilson 方程和 NRTL 方程的优缺点。 8. 汽相和液相均用逸度系数计算的困难是什么？ 二、 推导题（共 2题，共 15分，其中第一题8分，第二题7分） 1. 请推导出汽液相平衡的关系式。（其中：液相用活度系数表示，以Lew is-Randell 规则为基准；汽相用逸度系数表示。） 2. 从上式出发，进行适当的假设和简化，推导出拉乌尔定律。 三、 计算题（共 4题，共 45分，其中第一题 15分，第二题 15分，第三题 5分，第四题 10分） 1. 求某气体在 473 K，30105 Pa 时，Hm=? 已知：pVm=RT+10-5p，其中：p 单位 Pa，Vm 单位 m3·mol-1， Cpid = 7.0+1.0 10-3 T (J·mol-1·K-1)。 设：该饱和液体在 273 K 时，Hm=0 (J·mol-1) 。其中安托尼常数 A=20.7，B=2219.2，C=-31.13。（安托尼方程中压力 p：Pa，T：K，压力用自然对数表示）（设Δ z =1） 2. 二元溶液中组元 1 的逸度1ˆf 为312111306040ˆxxxf，求： (1) 纯组元 1 的逸度1f (2) 组元 1 在溶液中的Henry 常数 k1 (3) 用 x1 表示的1 表达式（基于 Lewis-Randell 规则） (4) 用 x1 表示的1 表达式（基于 Henry 定律） 3. 有人提出用下列方程组来表示恒温恒压下简单二元体系的偏摩尔体积： 其中：V1 和V2 是纯组分的摩尔体积，a、b 只是 T、p 的函数，试从热力学角度分析这些方程是否合理？ 4. 写出已知汽相组成（y1, y2,… .,yn）及温度 T，求露点压力 p 及与之相平衡的液相组成（x1, x2, … .xn）的计算过程。 答案： 2222221111)()(bxxabaVVbxxabaVV...