化工熱力學(xué)第一章習(xí)題解答

1、1第一章習(xí)題解答一、問答題：1-1化工熱力學(xué)與哪些學(xué)科相鄰？化工熱力學(xué)與物理化學(xué)中的化學(xué)熱力學(xué)有 哪些異同點？【參考答案】：高等數(shù)學(xué)、物理化學(xué)是化工熱力學(xué)的基礎(chǔ)，而化工熱力學(xué)又是化工原理、化工設(shè)計、反應(yīng)工程、化工分離過程等課程的基礎(chǔ)和 指導(dǎo)?；崃W(xué)是以化學(xué)熱力學(xué)和工程熱力學(xué)為基礎(chǔ)。化工熱力學(xué)與化學(xué) 熱力學(xué)的共同點為：兩者都是利用熱力學(xué)第一、第二定律解決問題；區(qū)別在 于：化學(xué)熱力學(xué)的處理對象是理想氣體、理想溶液、封閉體系；而化工熱力 學(xué)面對的是實際氣體、實際溶液、流動體系，因此化工熱力學(xué)要比化學(xué)熱力 學(xué)要復(fù)雜得多。1-2化工熱力學(xué)在化學(xué)工程與工藝專業(yè)知識構(gòu)成中居于什么位置？【參考答案】：化工

2、熱力學(xué)與其它化學(xué)工程分支學(xué)科間的關(guān)系如下圖所示，可以看出，化工熱力學(xué)在化學(xué)工程中有極其重要的作用。全鹹程的 驗住化設(shè) 計和控制第六級:第五級：流程配置第四級:設(shè)備設(shè)計第三級：*三傳吸收 Wilr T評1r L反胃計鼻1x1張力訣as11 JiTlfc第級：乎衡計算第一級：物性常數(shù) 和熱力學(xué)件質(zhì)計算1-3化工熱力學(xué)有些什么實際應(yīng)用？請舉例說明?！緟⒖即鸢浮浚?確定化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的可能性及其方向，確定反應(yīng)平衡條件和平衡時體系的 狀態(tài)。（可行性分析） 描述能量轉(zhuǎn)換的規(guī)律，確定某種能量向目標(biāo)能量轉(zhuǎn)換的最大效率。(能量有效利用) 描述物態(tài)變化的規(guī)律和狀態(tài)性質(zhì)。 確定相變發(fā)生的可能性及其方向，確定相平衡條件

3、和相平衡時體系的狀態(tài)。 通過模擬計算，得到最優(yōu)操作條件，代替耗費巨大的中間試驗?；崃W(xué)最直接的應(yīng)用就是精餾塔的設(shè)計：1)汽液平衡線是確定精餾塔理論板數(shù)的依據(jù)，可以說沒有化工熱力學(xué)的汽液平衡數(shù)據(jù)就沒有精餾塔的 設(shè)計；2)精餾塔再沸器提供的熱量離不開化工熱力學(xué)的焓的數(shù)據(jù)。由此可見，化工熱力學(xué)在既涉及到相平衡問題又涉及到能量有效利用的分離過程中有著 舉足輕重的作用。1-4化工熱力學(xué)能為目前全世界提倡的“節(jié)能減排”做些什么？【參考答案】：化工熱力學(xué)是化學(xué)工程的一個重要分支，它的最根本任務(wù)就是 利用熱力學(xué)第一、第二定律給出物質(zhì)和能量的最大利用極限，有效地降低生 產(chǎn)能耗，減少污染。因此毫不夸張地說：化工熱力學(xué)就是為節(jié)能減排而生的！1-5化工熱力學(xué)的研究特點是什么？【參考答案】：化工熱力學(xué)的研究特點:(1) 從局部的實驗數(shù)據(jù)加半經(jīng)驗?zāi)Ｐ蛠硗扑阆到y(tǒng)完整的信息；(2) 從常溫常壓的物性數(shù)據(jù)來推算苛刻條件下的性質(zhì)；(3) 從容易獲得的物性數(shù)據(jù)(p、V、T、x)來推算較難測定或不可測試 的數(shù)據(jù)(y, H, S, G);(4) 從純物質(zhì)的性質(zhì)利用混合規(guī)則求取混合物的性質(zhì)；(5) 以理想態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)態(tài)加上校正，求取真實物質(zhì)的性質(zhì)。實際過程=理想模型+校正"化學(xué)熱為孝狗方迄建立模型+其中最大的特點是將實際過程變成理想模型加校正的處理問題方法。實際氣體：Z (壓縮因子)