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技師◆化工熱力學
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96年 - 96 專技高考_化學工程技師：化工熱力學#36305
科目：
技師◆化工熱力學 |
年份：
96年 |
選擇題數：
0 |
申論題數：
10
試卷資訊
所屬科目：
技師◆化工熱力學
選擇題 (0)
申論題 (10)
【已刪除】一、根據下表-水之熱力學性質，請計算出過熱水蒸氣在1 bar，200o C（state 1）及400 bar， 800
o
C（state 2）之熱力學性質差值，即：
（6 分）， 其中Δθ=θ(state− 2) −θ(state 1)，A 為 Helmholtz free energy，G 為 Gibbs free energy。
【已刪除】⑴ 根 據 臨 界點具反曲點（ inflection point ）的特性，即
及
，請推導出 a 及 b 以臨界溫度 T
c
及臨界壓力 P
c
來表示之關係式。 （8 分）
⑵某一氣體之 T
c
為 425.2 K，P
c
為 38 bar，請由⑴所得關係式求得凡德瓦爾斯狀態 方程式之 a 及 b 值。（6 分）
【已刪除】⑶由⑵所得之結果，請求得此一氣體在 550 K 及摩爾體積 3.0×10
-3
m
3
/mol 之熱膨脹 係數（coefficient of thermal expansion）α ，其中
。（6 分）
⑴請寫出一組獨立化學反應式（an independent set of chemical reactions）來代表此反 應系統。（7 分）
⑵請問此反應系統之自由度（degrees of freedom）為何？（3 分）
【已刪除】四、某一雙成份系統之氣液平衡（vapor-liquid equilibrium）可由 y
i
P=x
i
γ
i
P
i
sat
來表示，其 中 y
i
為成份 i 在平衡時之氣體摩爾分率， x
i
為成份 i 在平衡時之液體摩爾分率，P 為系統壓力， γ
i
為成份 i 之活性係數（activity coefficient）， P
i
sat
為成份 i 之飽和蒸 氣壓。此雙成份系統若當溫度為 125
o
C 及x
i
= 0.76 ，請計算出平衡時之P（10 分）及 yi （10 分）。 可用數據：成份 i 之飽和蒸氣壓
其中 P
i
sat
之單位為 kPa， t 為
o
C。活性係數可由范拉方程式（van Laar equation）求得
，其中 A = 0.42，B = 0.75。
⑴若出口水蒸氣之狀態為 420
o
C，1 bar，請問渦輪所作的軸功（shaft work）（5 分） 及出入口水蒸氣之 entropy 變化值（5 分）為何？
⑵若出口壓力保持為 1 bar，請估算渦輪出口水蒸氣可能之最低溫度（5 分）及渦輪 所可作最大的軸功（5 分）。 可用水蒸氣數據如下：
【已刪除】六、某一雙成份系統之氣液平衡數據如下：
若此系統之氣液平衡（vapor-liquid equilibrium）可由yiP=x
i
γiP
i
sat
來表示，請計算 混合物中各成份之活性係數 γ
1
、 γ
2
（4 分）及過剩吉普氏自由能
（6 分）。
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（6 分）， 其中Δθ=θ(state− 2) −θ(state 1)，A 為 Helmholtz free energy，G 為 Gibbs free energy。 
及 
，請推導出 a 及 b 以臨界溫度 Tc及臨界壓力 Pc來表示之關係式。 （8 分）
。（6 分）
其中 Pisat 之單位為 kPa， t 為 o C。活性係數可由范拉方程式（van Laar equation）求得 
，其中 A = 0.42，B = 0.75。
若此系統之氣液平衡（vapor-liquid equilibrium）可由yiP=xiγiPisat 來表示，請計算 混合物中各成份之活性係數 γ1 、 γ2 （4 分）及過剩吉普氏自由能 
（6 分）。