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2013年化工工程师物料能量平衡试题及解析15

|0·2013-08-21 00:42:48浏览0 收藏0
摘要 2013年化工工程师物料能量平衡试题及解析15

更多试题请查看:2013年化工工程师物料能量平衡试题及解析汇总

  1-16 流量为250 kg/h的气体苯从600K、4.053 MPa,降压冷却至300 K、0.1013MPa时的焓变为( )。

  A.-1.03×105 kJ/h

  B.-1.19×105 kJ/h

  C.-1.96×105 kJ/h

  D.1.35×105 kJ/h

  答案:1-16 A

  A.答案正确。

  假设如下热力学途径:第1步是气体苯在600 K等温下,压力由4.053 MPa降至0.1013 MPa,焓变为ΔH1,第2步是在0.1013 MPa压力下从600 K降温至300 K,焓变为ΔH2,过程总焓变为ΔH。

  先求ΔH2,即理想气体从600 K降温到300 K的焓变,从常用物质标准焓变数据表中查到:

  600 K,

  300 K,

  所以

  第2步是计算气体苯在600 K等温下,从4.053 MPa降压到0.1013 MPa的焓变ΔH1,从相关资料中查到苯的临界温度为288.95℃(562.1 K),临界压力为4.898 MPa(48.34 atm),因而

  查焓与对比温度、对比压力图得( -H)/Tc=2.1 cal/(mol•K)=8.786 J/(mol•K),所以

  -H=8.786×562.1=493 9 J/mol=4 939 kJ/kmol

  因此 ΔH=ΔH1+ΔH2=15 830-118 700=-102 871.0 kJ/h≈-1.03×105 kJ/h

  焓差ΔH为负值,说明苯从600 K、4.053 MPa冷却降压到300 K、0.1013 MPa这一过程是放热的。

  B.答案错误。计算中没有考虑压力对苯状态变化时对焓变的影响,即直接用苯从600 K降到300 K时焓变作为本题答案,即焓变为-118700 kJ/h。

  C.答案错误。在计算ΔH2时,没有计算苯在同一压力下、不同温度之间的平均热容,

  D.答案错误。同样在计算ΔH2时温度T2和T1代错。

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