化工热力学章节练习(2020.06.04)

问答题
一换热器，用1MPa的饱和水蒸汽为加热介质，换热后冷凝为对应的饱和水，其流量为1000kg/h；被加热液体进口温度为80℃，流量为5800kg/h，cp=3.9080kJ/（kg˙K），换热器的热损失为201480kJ/h，过程为等压。试求：①被加热的液体的出口温度？②该换热器的热效率？③该换热器的损耗功？④该换热器的热力学效率？已知环境温度为298K。
答案：
整个换热器为体系，1h计算基准
问答题
某郎肯循环以水为工质，运行于14Mpa和0.007Mpa之间，循环最高温度为540℃，试求：（a）循环的热效率；（b）水泵功与透平功之比；（c）提供1KW电的正气循环量。
答案：
单项选择题
经历一个实际热机的循环过程，体系工质的熵变（）。
A、>0
B、<0
C、=0
D、可能>0，也可能<0
问答题
试计算在813K、4.052MPa下1kmol氮气在非流动过程中变至373K、1.013MPa时可能做的理想功。大气的T0=293K、p0=0.1013MPa。N2的等压热容（CP）N2=27.89+4.271×10-3TkJ·kmol-1·K-1。若氮气是稳定流动，理想功又为多少？
答案：
单项选择题
泡点的轨迹称为（），露点的轨迹称为（），饱和汽、液相线与三相线所包围的区域称为（）。
A.饱和汽相线，饱和液相线，汽液共存区
B.汽液共存线，饱和汽相线，饱和液相区
C.饱和液相线，饱和汽相线，汽液共存区
问答题
一个0.5m3压力容器，其极限压力为2.75MPa，若许用压力为极限压力的一半，试用普遍化第二维里系数法计算该容器在130℃时，最多能装入多少丙烷？
答案：
问答题
某化工厂转化炉出口高温气体的流率为5160Nm3·h-1，温度为1000℃因工艺需要欲将其降温到380℃。现用废热锅炉机组回收其余热。已知废热锅炉进水温度为54℃，产生3.73Mpa、430℃的过热蒸汽。可以忽略锅炉热损失以及高温气体降温过程压力的变化，已知高温气体在有关温度范围的平均等压热容为36J·Kmol-1·K-1，试求：（a）每小废热锅炉的产气量（b）蒸汽经过透平对外产功，透平输出的功率为多少？已知乏气为饱和蒸汽，压力为0.1049MPa，可以忽略透平的热损失。
答案：
问答题
某厂有输送90℃的管道，由于保温不良，到使用单位时，水温已降至70℃。试求水温降低过程的热损失与损耗功.大气温度为25℃。
答案：
问答题
试由饱和液体水的性质估算（a）100℃，2.5MPa和（b）100℃，20MPa下水的焓和熵，已知100℃下水的有关性质如下：Ps=0.101325MPa，Hsl=419.04Jg-1，Ssl=1.3069Jg-1K-1，Vsl=1.0435cm3 g-1，
答案：
体系有关状态点如图所示
所要计算的点与已知的饱和点是在同一条等温线上，由
问答题
如果希望将22.7kg的乙烯在294K时装入0.085m3的钢瓶中，问压力应为多少？
答案：