广东工业大学研究生课程考试试卷封面学院:轻工化工学院题号分数12345678合计平时成绩总评成绩开课单位:轻工化工学院专业:化学工程与技术姓名:雷琳学号:2111206031考试科目:化工热力学与动力学学生类别:硕士考试时间:第13周星期五(2013年5月24日)开课学期:2013年春季任课教师:潘湛昌说明:1、以上左栏学生填写,右栏老师填写;2、学位课考试得答题均写在答题纸上,考查课若无课堂考试可不用答题纸,但仍应填写此页封面;3、平时成绩根据任课教师所写得课程教学大纲规定评定;4、任课教师评完分后从网上录入成绩,再打印成绩单一式两份连同试卷、答题纸交教务员保管(保管四年)。题号答卷得分1、一个0、057m3气瓶中贮有得1MPa与294K得高压气体通过一半开得阀门放入一个压力恒定为0、115MPa得气柜中,当气瓶中得压力降至0、5MPa时,计算下列两种条件下从气瓶中流入气柜中得气体量。(假设气体为理想气体)(a)气体流得足够慢以至于可视为恒温过程;(b)气体流动很快以至于可忽视热量损失(假设过程可逆,绝热指数)。解:(a)等温过程mol(b)绝热可逆过程,终态得温度要发生变化Kmol2、用Antoine方程计算正丁烷在50℃时蒸汽压;用PR方计算正丁烷在50℃时饱与汽、液相摩尔体积(用软件计算);再用修正得Rackett方程计算正丁烷在50℃时饱与液相摩尔体积。(液相摩尔体积得实验值就是106、94cm3mol-1)。解:查附录得Antoine常数:A=6、8146,B=2151、63,C=-36、24临界参数Tc=425、4K,Pc=3、797MPa,ω=0、193修正得Rackett方程常数:α=0、2726,β=0、0003由软件计算知,利用Rackett方程3、压力就是3(2)MPa得饱与蒸汽置于1000cm3得容器中,需要导出多少热量方可使一半得蒸汽冷凝?(可忽视液体水得体积)解:等容过程,初态:查P=3MPa得饱与水蒸汽得cm3g-1;Jg-1水得总质量g则J冷凝得水量为g终态:就是汽液共存体系,若不计液体水得体积,则终态得汽相质量体积就是cm3g-1,并由此查得Jmol-1J移出得热量就是4、苯(1)-甲苯(2)可以作为理想体系。(a)求100℃时,与x1=0、3得液相成平衡得汽相组成与泡点压力;(b)100℃与101、325kPa时得平衡汽、液相组成多少?(c)对于x1=0、55与y1=0、75得平衡体系得温度与压力各就是多少?(d)y1=0、3得混合物气体在101、325KPa下被冷却到100℃时,混合物得冷凝率多少?(90---100)解:查出Antoine方程常数物质ABC苯(1)6、94192769、42-53、26甲苯(2)7、05803076、65-54、65,由Antoine方程得(a)同样得由理想体系得汽液平衡关系得(b)由(c)由得即所以(d),由Antoine方程得设最初混合物汽相有10mol,即苯3mol,甲苯7mol。冷凝后汽、液相分别为(10-a)与amol,则:冷凝率:5、某厂有一输送90℃热水得管道,由于保温不良,到使用单位时,水温已降至70℃,试求水温降低过程得热损失与损失功。设大气温度为25℃。解:管道中压力没有变化,且压力对焓、熵得影响可忽略,故采用饱与水得数据计算。6、分别用理想气体状态方程与三参数对应态原理,计算一个100cm3得刚性容器,在500C与18、6MPa得条件下能储存甲烷多少克？解:查出Tc=190、58K,Pc=4、604MPa,ω=0、011(1)利用理想气体状态方程(2)三参数对应态原理查表得Z0=0、8846Z1=0、25627、实验测得反应得速率方程为(1)r=k[Ce4+]2[Cr3+][Ce3+]-1(2)r=k[CH3COCH3][H+]请推导上述反应得机理。