化工热力学常用数据手册

化工热力学常用数据手册
化工热力学常用数据手册

常用数据手册

D. R. Lide,“CRC Handbook of Chemistry and Physics”,77th ed.,Chemical

Rubber Co,

该手册是美国化学橡胶公司(Chemical Rubber Co,简称CRC)出版的一部著名化学和物理学科的工具书。它初版于1913年,以后逐年改版,内容不断完善更新。该手册资料丰富,查阅方便,为人们提供了可靠的常用基础数据。

全书由目录、正文、附录和索引组成,正文分16个部分。其中:

第3部分是有机化合物的物理常数。主要内容是有机化合物的物理常数表,收录了1.5万多种有机化合物的物理常数。

第4部分是元素和无机化合物的性质。主要内容为元素和各种化合物的物理和化学性质、无机化合物的物理常数表。

第5部分是热力学、电化学和动力学。主要内容有化学物质的标准热力学性质、某些有机化合物的燃烧焓、无机化合物的融化焓、电解质水溶液的当量导电率、电解质的溶解焓等。

第6部分是流体的性质,汇集了流体的各种物理和化学数据。主要内容有流体的热物理性质、蒸气压、气体在水中的溶解度、某些化合物的临界常数、沸点、熔点、无机物和有机物的气化焓、共沸混合物、流体的粘度等。

第7部分是生物化学和营养。

第8部分是分析化学,包括试剂的制备、酸碱盐的标准溶液、有机分析试剂、酸碱指示剂、荧光指示剂、电化次序、酸碱在水溶液中的解离常数,溶解度表等。

J. A. Dean; “L ange’s Handbook of chemistry”,14th ed,McGraw-Hill New York,1992

这是一本著名的化学数据手册,1934年发行第一版。正文以表格形式为主,共分为11个部分。其中有(9)热力学性质和(10)物理性质。每一部分的前面有目次表,书末有主题索引。

该手册的第13版有中译本,名为《兰氏化学手册》,由尚久方等翻译,1991年3月科学出版社出版。

R. C. Reid et.al.,“The properties of Gases and Liquids,” Fourth ed.,McGraw-Hill,New York,1987

该书共分11个部分:(1)物理性质的估算;(2)纯组分常数,包括临界性质、偏心因子、沸点、熔点及偶极矩;(3)纯气体的PVT关系;(4)混和物的容积性质;(5)热力学性质;(6)理想气体热力学性质;(7)纯液体的蒸气压和蒸发焓;(8)多组元系统的流体相平衡;(9)粘度;(10)导热系数;

(11)表面张力。书后附有468种物质的物性数据表,涉及了几乎所有类型的热力学性质。国内外

许多论著都引用了该书的内容,特别是它的物性数据表。

Carl L.Yans,“Thermodynamic and Physical P roperty Data”,Gulf Publishing Company,1996

这本书分成11个部分:(1)临界性质和偏心因子;(2)气体热容;(3)液体热容;(4)蒸发焓;

(5)蒸汽压;(6)液体密度;(7)表面张力;(8)气体的标准生成焓;(9)气体的标准生成Gibbs能;(10) 水中化合物的溶解度;(11)水中化合物的Henry定律常数等。

R. H. Parry,“Chemical Engineer’s Handbook”,6th ed.,McGraw-Hill,New York,1984

这是一部权威性的化工参考工具书。1934年发行第一版。第6版由R.H.parry主编,对第5版进行了全面修订。完全重写了蒸馏、萃取、吸收和经济等部分,而且增加了新兴生物工程和三废治理两部分。

全书共分29个部分:换算系数和数据表;数学;理化数据;反应动力学、反应器设计和热力学;流体和流体力学;流体的运输和储藏,散装固体的输送和固体、液体包装,体积降解与体积放大;能的利用、转换和再转换;热传递;传热设备;温度测量;蒸发冷却;冷冻和冷冻过程;蒸馏;传质和气体吸收;液-气体系;液-固体系;干燥固体和气固体系;固-固、液-液体系;过程控制;制造设备用的材料;传动的机器设备;过程经济;三废处理;生化工程等。

化学出版社1992年出版了此书第六版的中译本,书名为《PERRY化学工程手册》。

化学工程手册编辑委员会,《化学工程手册》,第二版,化学工业出版社,北京1996

该书的第一版于1989年出版,全书共分作六卷,各卷前均有该卷的目次表。第一卷的内容为化工基础数据、化工应用数学和化工热力学。

在1996年1月发行的该书第二版中,各篇章都有不同程度的增补。同时,为了适应化学工程学科的发展需要,增列了生物化工和污染治理两篇;将冷冻内容单独列篇;用列表方式增加了化工用材料的内容,全书虽文字作了精减,但增加了新内容,分为两卷,更便于阅读。

卢焕章等,《石油化工基础数据手册》,化学工业出版社,北京,1982

该手册分为两篇。第一篇介绍各种数据的计算方法。实用中,多数情况是需要计算混合物的物性数据,故在相应的各章中除介绍纯物质各数据的计算方法外,同时介绍了混合物数据的计算方法,以及温度压力对它们的影响。第二篇中,以数据表格形式给出了387种化合物的部性质。气体性质依温度关系给出了热容、粘度和导热系数;液体性质则依温度关系给出了蒸气压、气化热、密度、热容、表面张力、粘度和导热系数。

马沛生等,《石油化工基础数据手册续编》,化学工业出版社,北京,1993 这是A2.7介绍的手册之续编。其中,新增了552种化合物(有别于原编387种)的21项

物性。全书分为三个部分:第一部分主要介绍物性数据的估算方法。第二部分是552种化合物的物性。

王福安主编,《化工数据导引》,化学工业出版社,1995

该书较为系统地归纳了国内外较新的化工数据方面的研究成果。介绍的数据关联和估算法均注明了文献出处。便于读者进一步检索利用。全书共分十五章:(1)化工数据运算基础;(2)纯物质特性参数;(3)蒸气压;(4)密度;(5)热力学数据;(6)化工过程热效应;(7)汽液平衡数据;(8)表面张力;(9)粘度;(10)导热系数;(11)扩散系数;(12)分子拓扑与物性;(13)人工神经网络与物性;(14)化学平衡数据;(15)化工常用无因次数群。

T. E. Dauberte,R.P. Danner,“Date Compilation Tables of Properties of Pure

C ompounds”,AIChE,New York,1985

这是美国化学工程师学会发行的一部手册。其中收集了897种物质的物化数据。给出了每种化合物的沸点、熔点、三相点温度、临界参数、密度、蒸气压、蒸发焓、热容、生成焓、生成Gibbs能等多种性质,并给出了相关数学模型及模型参数,还分别把897个化合物的各种数据列成了表格。

J. Gmehling,U. Onken,“Vapor-Liquid Equilibrium Data Collection”,Part 1~8,DECHEMA,Frankfurt,1977~1984

这是原西德化学设备与技术协会(DECHEMA)编辑出版的化学数据丛书,共有六卷。该丛书除汇集大约8000~9000组数据外,还进行了评价和关联,推荐了几种常用模型的参数值。本手册是此丛书的第1卷,为常压附近的汽液平衡数据,其中有对各数据组进行热力学一致性检验的结果以及拟合van Laar、Margules、Wilson、NRTL和UNIQUAC五种模型所得到的参数值。第5卷是液液平衡数据(Liquid-Liquid Equilibrium Data Collection),第6卷是高压汽液平衡数据(Vapor-Liquid Equilibrium for Mixtures of Low Boiling Substances)。以上各套书所包括的化合物和数据量都很大,被广泛使用。

David R. Lide,〝CRC Handbook of thermophysical and thermochemical data” CRC Press,1994

该手册包括五个部分。第一部分为符号、单位和术语。第二部分为纯物质的热力学性质,包括物理常数、Virial系数、热容、蒸发焓、标准生成焓、标准生成Gibbs能等。第三部分为混合物的热力学性质,包括相平衡、容量性质、量热性质。第四部分为传递性质。第五部分为个别物质性质表。

Ihsan Barin,〝Thermochemical Dat a of Pure Substances” Federal Republic of Germany,1993

这本手册的前六部分为基本原理、数据介绍、用途举例和参考文献等。第七部分是纯物质

的热力学数据表,给出了1739种物质在不同温度下的热容、焓、标准生成焓、标准生成Gibbs 能、平衡常数等性质。

Data for many common chemicals are given by

?R.H. Perry and D. Green, Perry’s Chemical Engineer’s Handb ook, 7th ed., Sec. 2, McGraw-Hill, New York, 1996

?N.B. Vargaftik, Handbook of Physical Properties of Liquids and Gases, 2nd ed., Hemisphere Publishing Corp., Washington, DC, 1975

Data for refrigerants appear in

?the ASHRAE Handbook: Fundamentals, American Society of Heating, Refrigerating, and Air-Conditioning Engineers, Inc., Atlanta, 1993

vapor-liquid equilibrium data collection

化工热力学答案课后总习题答案详解

化工热力学答案_课后总习题答案详解 第二章习题解答 一、问答题: 2-1为什么要研究流体的pVT 关系? 【参考答案】:流体p-V-T 关系是化工热力学的基石,是化工过程开发和设计、安全操作和科学研究必不可少的基础数据。(1)流体的PVT 关系可以直接用于设计。(2)利用可测的热力学性质(T ,P ,V 等)计算不可测的热力学性质(H ,S ,G ,等)。只要有了p-V-T 关系加上理想气体的id p C ,可以解决化工热力学的大多数问题。 2-2在p -V 图上指出超临界萃取技术所处的区域,以及该区域的特征;同时指出其它重要的点、线、面以及它们的特征。 【参考答案】:1)超临界流体区的特征是:T >T c 、p >p c 。 2)临界点C 的数学特征: 3)饱和液相线是不同压力下产生第一个气泡的那个点的连线; 4)饱和汽相线是不同压力下产生第一个液滴点(或露点)那个点的连线。 5)过冷液体区的特征:给定压力下液体的温度低于该压力下的泡点温度。 6)过热蒸气区的特征:给定压力下蒸气的温度高于该压力下的露点温度。 7)汽液共存区:在此区域温度压力保持不变,只有体积在变化。 2-3 要满足什么条件,气体才能液化? 【参考答案】:气体只有在低于T c 条件下才能被液化。 2-4 不同气体在相同温度压力下,偏离理想气体的程度是否相同?你认为哪些是决定偏离理想气体程度的最本质因素? 【参考答案】:不同。真实气体偏离理想气体程度不仅与T 、p 有关,而且与每个气体的临界特性有 ()() () () 点在点在C V P C V P T T 00 2 2 ==?? ?

关,即最本质的因素是对比温度、对比压力以及偏心因子r T ,r P 和ω。 2-5 偏心因子的概念是什么?为什么要提出这个概念?它可以直接测量吗? 【参考答案】:偏心因子ω为两个分子间的相互作用力偏离分子中心之间的作用力的程度。其物理意义为:一般流体与球形非极性简单流体(氩,氪、氙)在形状和极性方面的偏心度。为了提高计算复杂分子压缩因子的准确度。 偏心因子不可以直接测量。偏心因子ω的定义为:000.1)p lg(7.0T s r r --==ω , ω由测定的对比温度为0.7时的对比饱和压力的数据计算而得,并不能直接测量。 2-6 什么是状态方程的普遍化方法?普遍化方法有哪些类型? 【参考答案】:所谓状态方程的普遍化方法是指方程中不含有物性常数a ,b ,而是以对比参数作为独立变量;普遍化状态方程可用于任何流体、任意条件下的PVT 性质的计算。普遍化方法有两种类型:(1)以压缩因子的多项式表示的普遍化关系式 (普遍化压缩因子图法);(2)以两项virial 方程表示的普遍化第二virial 系数关系式(普遍化virial 系数法) 2-7简述三参数对应状态原理与两参数对应状态原理的区别。 【参考答案】:三参数对应状态原理与两参数对应状态原理的区别在于为了提高对比态原理的精度,引入了第三参数如偏心因子ω。三参数对应态原理为:在相同的 r T 和r p 下,具有相同ω值的所有 流体具有相同的压缩因子Z ,因此它们偏离理想气体的程度相同,即),P ,T (f Z r r ω=。而两参数对应状态原理为:在相同对比温度r T 、对比压力 r p 下,不同气体的对比摩尔体积r V (或压缩因子z ) 是近似相等的,即(,) r r Z T P =。三参数对应状态原理比两参数对应状态原理精度高得多。 2-8总结纯气体和纯液体pVT 计算的异同。 【参考答案】: 由于范德华方程(vdW 方程)最 大突破在于能同时计算汽、液两相性质,因此,理论上讲,采用基于vdW 方程的立方型状态方程能同时将纯气体和纯液体的性质计算出来(最小值是饱和液体摩尔体积、最大值是饱和气体摩尔体积),但事实上计算的纯气体性质误差较小,而纯液体的误差较大。因此,液体的p-V-T 关系往往采用专门计算液体体积的公式计算,如修正Rackett 方程,它与立方型状态方程相比,既简单精度又高。 2-9如何理解混合规则?为什么要提出这个概念?有哪些类型的混合规则? 【参考答案】:对于混合气体,只要把混合物看成一个虚拟的纯物质,算出虚拟的特征参数,如Tr ,

化工热力学(下册)第二版夏清第2章吸收答案

第二章 吸收 1. 从手册中查得 KPa 、25 ℃时,若100 g 水中含氨1 g ,则此溶液上方的氨气平衡分压为 KPa 。已知在此组成范围内溶液服从亨利定律,试求溶解度系数H (kmol/ (m 3·kPa))及相平衡常数m 。 解:(1) 求H 由33NH NH C P H * = .求算. 已知:30.987NH a P kP *=.相应的溶液浓度3NH C 可用如下方法算出: 以100g 水为基准,因为溶液很稀.故可近似认为其密度与水相同.并取其值为 31000/kg m .则: 3333 31/17 0.582/1001 1000 0.582 /0.590/() 0.987NH NH NH a C kmol m H C P kmol m kP *= =+∴===? (2). 求m .由333 333330.987 0.00974 101.33 1/17 0.0105 1/17100/18 0.00974 /0.928 0.0105 NH NH NH NH NH NH NH NH y m x P y P x m y x ** **== = ===+=== 2. kpa 、10 ℃时,氧气在水中的溶解度可用p O2=×106x 表示。式中:P O2为氧在气相中的分压,kPa 、x 为氧在液相中的摩尔分数。试求在此温度及压强下与空气充分接触后的水中,每立方米溶有多少克氧。 解: 氧在空气中的摩尔分数为0.21.故: 222 26 6 101.330.2121.2821.28 6.4310 3.31106 3.3110O O a O O P Py kP P x -==?====??? 因2O x 值甚小,故可以认为X x ≈ 即:2266.4310O O X x -≈=? 所以:溶解度6522232()6.431032 1.1410()/()11.4118()g O kg O kg H O m H O --????= =?=?????

马沛生主编化工热力学第三章知识题解答

第三章 纯流体的热力学性质计算 思考题 3-1气体热容,热力学能和焓与哪些因素有关?由热力学能和温度两个状态参数能否确定气体的状态? 答:气体热容,热力学能和焓与温度压力有关,由热力学能和温度两个状态参数能够确定气体的状态。 3-2 理想气体的内能的基准点是以压力还是温度或是两者同时为基准规定的? 答:理想气体的内能的基准点是以温度为基准规定的。 3-3 理想气体热容差R p v c c -=是否也适用于理想气体混合物? 答:理想气体热容差R p v c c -=不适用于理想气体混合物,因为混合物的组成对此有关。 3-4 热力学基本关系式d d d H T S V p =+是否只适用于可逆过程? 答:否。热力学基本关系式d d d H T S V p =+不受过程是否可逆的限制 3-5 有人说:“由于剩余函数是两个等温状态的性质之差,故不能用剩余函数来计算性质随 着温度的变化”,这种说法是否正确? 答:不正确。剩余函数是针对于状态点而言的;性质变化是指一个过程的变化,对应有两个状态。 3-6 水蒸气定温过程中,热力学内能和焓的变化是否为零? 答:不是。只有理想气体在定温过程中的热力学内能和焓的变化为零。 3-7 用不同来源的某纯物质的蒸气表或图查得的焓值或熵值有时相差很多,为什么?能否 交叉使用这些图表求解蒸气的热力过程?

答:因为做表或图时选择的基准可能不一样,所以用不同来源的某纯物质的蒸气表或图查得的焓值或熵值有时相差很多。不能够交叉使用这些图表求解蒸气的热力过程。 3-8 氨蒸气在进入绝热透平机前,压力为 2.0 MPa ,温度为150℃,今要求绝热透平膨胀机出口液氨不得大于5%,某 人提出只要控制出口压力就可以了。你 认为这意见对吗?为什么?请画出T -S 图示意说明。 答:可以。因为出口状态是湿蒸汽,确定了出口的压力或温度,其状态点也就确定了。 3-9 很纯的液态水,在大气压力下,可以过冷到比0℃低得多的温度。假设1kg 已被冷至 -5℃的液体。现在,把一很小的冰晶(质量可以忽略)投入此过冷液体内作为晶种。如果其后在5 1.01310Pa 下绝热地发生变化,试问:(1)系统的终态怎样?(2)过程是否可逆? 答:压力增高,又是绝热过程,所以是一个压缩过程(熵增加,若为可逆过程则是等熵过程),故系统的终态仍是过冷液体。此过程不可逆。 3-10 A 和 B 两个容器,A 容器充满饱和液态水,B 容器充满饱和蒸气。二个容器的容 积均为1000cm 3,压力都为1 MPa 。如果这两个容器爆炸,试问哪一个容器被破坏得更严重? 答:A 容器被破坏得更严重。因为在压力、体积相同的情况下,饱和液态水的总热力学能远远大于饱和蒸气。 二、计算题:

《化工热力学》第三版课后习题答案

化工热力学课后答案 第1章 绪言 一、是否题 1. 封闭体系的体积为一常数。(错) 2. 封闭体系中有两个相βα, 。在尚未达到平衡时,βα,两个相都是均相敞开体系; 达到平衡时,则βα,两个相都等价于均相封闭体系。(对) 3. 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。(对) 4. 理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。(错。还与压力或摩尔体积有关。) 5. 封闭体系的1mol 气体进行了某一过程,其体积总是变化着的,但是初态和终态的体积相 等,初态和终态的温度分别为T 1和T 2,则该过程的? =2 1 T T V dT C U ?;同样,对于初、终态 压力相等的过程有? =2 1 T T P dT C H ?。(对。状态函数的变化仅决定于初、终态与途径无关。) 二、填空题 1. 状态函数的特点是:状态函数的变化与途径无关,仅决定于初、终态 。 2. 封闭体系中,温度是T 的1mol 理想气体从(P i ,V i )等温可逆地膨胀到(P f ,V f ),则所做的 功为() f i rev V V RT W ln =(以V 表示)或() i f rev P P RT W ln = (以P 表示)。 3. 封闭体系中的1mol 理想气体(已知ig P C ),按下列途径由T 1、P 1和V 1可逆地变化至P 2,则 A 等容过程的 W = 0 ,Q =() 1121T P P R C ig P ??? ? ??--, U =( )11 2 1T P P R C ig P ??? ? ? ?--,H = 112 1T P P C ig P ??? ? ??-。 B 等温过程的 W =21ln P P RT -,Q =2 1ln P P RT ,U = 0 ,H = 0 。 C 绝热过程的 W =( ) ???? ????? ? -???? ??--112 11ig P C R ig P P P R V P R C ,Q = 0 ,U = ( ) ??????????-???? ??-11211ig P C R ig P P P R V P R C ,H =1121T P P C ig P C R ig P ??????????-???? ??。

化工热力学马沛生第二版

为什么要研究流体的pVT 关系? 答:在化工过程的分析、研究与设计中,流体的压力p 、体积V 和温度T 是流体最基本的性质之一,并且是可以通过实验直接测量的。而许多其它的热力学性质如内能U 、熵S 、Gibbs 自由能G 等都不方便直接测量,它们需要利用流体的p –V –T 数据和热力学基本关系式进行推算;此外,还有一些概念如逸度等也通过p –V –T 数据和热力学基本关系式进行计算。因此,流体的p –V –T 关系的研究是一项重要的基础工作。 理想气体的特征是什么? 答:假定分子的大小如同几何点一样,分子间不存在相互作用力,由这样的分子组成的气体叫做理想气体。严格地说,理想气体是不存在的,在极低的压力下,真实气体是非常接近理想气体的,可以当作理想气体处理,以便简化问题。 理想气体状态方程是最简单的状态方程: RT pV = 偏心因子的概念是什么?为什么要提出这个概念?它可以直接测量吗? 答:纯物质的偏心因子ω是根据物质的蒸气压来定义的。实验发现,纯态流体对比饱和蒸气压的对数与对比温度的倒数呈近似直线关系,即符合: ??? ? ??-=r s r T p 11log α 其中,c s s r p p p = 对于不同的流体,α具有不同的值。但Pitzer 发现,简单流体(氩、氪、氙)的所有蒸气 压数据落在了同一条直线上,而且该直线通过r T =0.7,1log -=s r p 这一点。对于给定流体 对比蒸气压曲线的位置,能够用在r T =0.7的流体与氩、氪、氙(简单球形分子)的s r p log 值之差来表征。 Pitzer 把这一差值定义为偏心因子ω,即 )7.0(00.1log =--=r s r T p ω 任何流体的ω值都不是直接测量的,均由该流体的临界温度c T 、临界压力c p 值及r T =0.7时的饱和蒸气压s p 来确定。 纯物质的饱和液体的摩尔体积随着温度升高而增大,饱和蒸气的摩尔体积随着温度的升高而 减小吗? 答:正确。由纯物质的p –V 图上的饱和蒸气和饱和液体曲线可知。 同一温度下,纯物质的饱和液体与饱和蒸气的热力学性质均不同吗? 答:同一温度下,纯物质的饱和液体与饱和蒸气的Gibbs 自由能是相同的,这是纯物质气液平衡准则。气他的热力学性质均不同。 常用的三参数的对应状态原理有哪几种? 答:常用的三参数对比态原理有两种,一种是以临界压缩因子Zc 为第三参数;另外一种是

化工热力学习题集及答案

模拟题一 一.单项选择题(每题1分,共20分) T 温度下的纯物质,当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时,则气体的状态为( ) 饱和蒸汽 超临界流体 过热蒸汽 T 温度下的过冷纯液体的压力P ( ) >()T P s <()T P s = ()T P s T 温度下的过热纯蒸汽的压力P ( ) >() T P s <() T P s =() T P s 纯物质的第二virial 系数B ( ) A 仅是T 的函数 B 是T 和P 的函数 C 是T 和V 的函数 D 是任何两强度性质的函数 能表达流体在临界点的P-V 等温线的正确趋势的virial 方程,必须至少用到( ) 第三virial 系数 第二virial 系数 无穷项 只需要理想气体方程 液化石油气的主要成分是( ) 丙烷、丁烷和少量的戊烷 甲烷、乙烷 正己烷 立方型状态方程计算V 时如果出现三个根,则最大的根表示( ) 饱和液摩尔体积 饱和汽摩尔体积 无物理意义 偏心因子的定义式( ) 0.7lg()1s r Tr P ω==-- 0.8lg()1 s r Tr P ω==-- 1.0 lg()s r Tr P ω==- 设Z 为x ,y 的连续函数,,根据欧拉连锁式,有( ) A. 1x y z Z Z x x y y ???? ?????=- ? ? ?????????? B. 1y x Z Z x y x y Z ?????????=- ? ? ?????????? C. 1y x Z Z x y x y Z ????????? = ? ? ?????????? D. 1y Z x Z y y x x Z ????????? =- ? ? ?????????? 关于偏离函数MR ,理想性质M*,下列公式正确的是( ) A. *R M M M =+ B. *2R M M M =- C. * R M M M =- D. *R M M M =+ 下面的说法中不正确的是 ( ) (A )纯物质无偏摩尔量 。 (B )任何偏摩尔性质都是T ,P 的函数。 (C )偏摩尔性质是强度性质。(D )强度性质无偏摩尔量 。 关于逸度的下列说法中不正确的是 ( ) (A )逸度可称为“校正压力” 。 (B )逸度可称为“有效压力” 。 (C )逸度表达了真实气体对理想气体的偏差 。 (D )逸度可代替压力,使真实气体的状态方程变为fv=nRT 。 (E )逸度就是物质从系统中逃逸趋势的量度。 二元溶液,T, P 一定时,Gibbs —Duhem 方程的正确形式是 ( ). a. X1dln γ1/dX 1+ X2dln γ2/dX2 = 0 b. X1dln γ1/dX 2+ X2 dln γ2/dX1 = 0 c. X1dln γ1/dX 1+ X2dln γ2/dX1 = 0 d. X1dln γ1/dX 1– X2 dln γ2/dX1 = 0 关于化学势的下列说法中不正确的是( ) A. 系统的偏摩尔量就是化学势 B. 化学势是系统的强度性质 C. 系统中的任一物质都有化学势 D. 化学势大小决定物质迁移的方向 15.关于活度和活度系数的下列说法中不正确的是 ( ) (A )活度是相对逸度,校正浓度,有效浓度;(B) 理想溶液活度等于其浓度。 (C )活度系数表示实际溶液与理想溶液的偏差。(D )任何纯物质的活度均为1。 (E )的偏摩尔量。 16 组成的均相体系中,若A 的偏摩尔体积随浓度的改变而增加,则B 的偏摩尔体积将:( ) A. 增加 B. 减小 C. 不变 D. 不一定 17.下列各式中,化学位的定义式是 ( ) 18.混合物中组分i 的逸度的完整定义式是 。 j j j j n nS T i i n T P i i n nS nV i i n nS P i i n nU d n nA c n nG b n nH a ,,,,,,,,]) ([.)([.])([.)([.??≡??≡??≡??≡μμμμ

化工热力学答案解析

化工热力学第二章作业解答 2.1试用下述三种方法计算673K ,4.053MPa 下甲烷气体的摩尔体积,(1)用理想气体方程;(2)用R-K 方程;(3)用普遍化关系式 解 (1)用理想气体方程(2-4) V = RT P =68.3146734.05310 ??=1.381×10-3m 3·mol -1 (2)用R-K 方程(2-6) 从附录二查的甲烷的临界参数和偏心因子为 Tc =190.6K ,Pc =4.600Mpa ,ω=0.008 将Tc ,Pc 值代入式(2-7a )式(2-7b ) 2 2.50.42748c c R T a p ==2 2.56 0.42748(8.314)(190.6)4.610???=3.224Pa ·m 6·K 0.5·mol -2 0.0867c c RT b p = =6 0.08678.314190.64.610 ???=2.987×10-5 m 3·mol -1 将有关的已知值代入式(2-6) 4.053×106 = 5 8.314673 2.98710 V -?-?-0.553.224(673)( 2.98710)V V -+? 迭代解得 V =1.390×10-3 m 3·mol -1 (注:用式2-22和式2-25迭代得Z 然后用PV=ZRT 求V 也可) (3)用普遍化关系式 673 3.53190.6 r T T Tc === 664.053100.8814.610r P P Pc ?===? 因为该状态点落在图2-9曲线上方,故采用普遍化第二维里系数法。 由式(2-44a )、式(2-44b )求出B 0和B 1 B 0=0.083-0.422/Tr 1.6=0.083-0.422/(3.53)1.6 =0.0269 B 1=0.139-0.172/Tr 4.2=0.139-0.172/(3.53)4.2 =0.138 代入式(2-43) 010.02690.0080.1380.0281BPc B B RTc ω=+=+?= 由式(2-42)得 Pr 0.881110.0281 1.0073.53BPc Z RTc Tr ???? =+=+?= ??? ???? V =1.390×10-3 m 3 ·mol -1 2.2试分别用(1)Van der Waals,(2)R-K ,(3)S-R-K 方程计算27 3.15K 时将CO 2压缩到比体积为550.1cm 3 ·mol -1 所需要的压力。实验值为3.090MPa 。 解: 从附录二查得CO 2得临界参数和偏心因子为 Tc =304.2K Pc =7.376MPa ω=0.225

化工热力学(第三版)课后答案完整版_朱自强

第二章 流体的压力、体积、浓度关系:状态方程式 2-1 试分别用下述方法求出400℃、下甲烷气体的摩尔体积。(1) 理想气体方程;(2) RK 方程;(3)PR 方程;(4) 维里截断式(2-7)。其中B 用Pitzer 的普遍化关联法计算。 [解] (1) 根据理想气体状态方程,可求出甲烷气体在理想情 况下的摩尔体积id V 为 33168.314(400273.15) 1.381104.05310id RT V m mol p --?+= ==??? (2) 用RK 方程求摩尔体积 将RK 方程稍加变形,可写为 0.5()()RT a V b V b p T pV V b -=+-+ (E1) 其中 2 2.50.427480.08664c c c c R T a p RT b p == 从附表1查得甲烷的临界温度和压力分别为c T =, c p =,将它们代入 a, b 表达式得

2 2.5 6-20.560.427488.314190.6 3.2217m Pa mol K 4.6010 a ??==???? 53160.086648.314190.6 2.9846104.6010 b m mol --??==??? 以理想气体状态方程求得的id V 为初值,代入式(E1)中迭代求解,第一次迭代得到1V 值为 5168.314673.15 2.9846104.05310 V -?=+?? 350.563353.2217(1.38110 2.984610)673.15 4.05310 1.38110(1.38110 2.984610) -----??-?-??????+? 355331 1.38110 2.984610 2.1246101.389610m mol -----=?+?-?=?? 第二次迭代得2V 为 3535 20.56335355 331 3.2217(1.389610 2.984610)1.38110 2.984610673.15 4.05310 1.389610(1.389610 2.984610)1.38110 2.984610 2.1120101.389710V m mol ------------??-?=?+?-??????+?=?+?-?=??1V 和2V 已经相差很小,可终止迭代。故用RK 方程求得的摩尔体积近 似为 3311.39010V m mol --=?? (3)用PR 方程求摩尔体积 将PR 方程稍加变形,可写为 ()()()RT a V b V b p pV V b pb V b -=+-++-

(完整word版)化工热力学((下册))第二版夏清第5章干燥答案

第5章 干燥的习题解答 1.已知湿空气的总压强为50Pa,温度为60℃,相对湿度为40%,试求: (1)湿空气中水汽的分压; (2)湿度; (3)湿空气的密度。 解:(1)湿空气的水汽分压,V S p P ?= 由附录查得60C 时水的饱和蒸汽压19.92S p KPa = 0.419.927.97V p KPa =?= (2) 湿度 0.6220.6227.970.118/507.97V V P H kg kg p P ?= ==--绝干气 (1) 密度 55 3 273 1.0131027360 1.01310(0.772 1.244)(0.772 1.2440.118)2732735010H t v H P +?+?=+??=+??? ? 32.27m =湿空气/kg 绝干气 密度 3110.118 0.493/2.27 H H H kg m v ρ++= =湿空气 2.在总压101.33KPa 下,已知湿空气的某些参数,利用湿空气的H-I 图查出本题附表中空格内的数值,并给出序号4中各数值的求解过程示意图。 习题2附表

解: 上表中括号内的数据为已知,其余值由图H I -查得。 分题4的求解示意图如附图所示,其中A 为状态点。 3.干球温度为20℃、湿度为0.009kg 水/kg 绝干气的温空气通过预热器加热到50℃后,再送至常压干燥器中,离开干燥器时空气的相对温度为80%,若空气在干燥器中经历等焓干燥过程,试求: (1)1m 3原温空气在预热过程中始的变化; (2)1m 3原温空气在干燥器中获得的水分量。 解:(1)31m 原湿空气在预热器中焓的变化 当0020,0.009/t C H kg kg ==绝干气时,由H I -图查出043/I KJ kg =绝干气。 当01050,0.009/t C H H kg kg ===绝干气时,由H I -图查出

化工热力学马沛生第一版第三章习题答案

习题 3-1. 单组元流体的热力学基本关系式有哪些? 答:单组元流体的热力学关系包括以下几种: (1)热力学基本方程:它们适用于封闭系统,它们可以用于单相或多相系统。 V p S T U d d d -= p V S T H d d d += T S V p A d d d --= T S p V G d d d -= (2)Helmholtz 方程,即能量的导数式 p V S H S U T ??? ????=??? ????= T S V A V U p ??? ????=??? ????=- T S p G p H V ? ??? ????=???? ????= p V T G T A S ??? ????=??? ????=- (3)麦克斯韦(Maxwell )关系式 V S S p V T ??? ????-=??? ???? p S S V p T ??? ????=? ??? ???? T V V S T p ??? ????=??? ???? T p p S T V ? ??? ????-=??? ???? 3-2. 本章讨论了温度、压力对H 、S 的影响,为什么没有讨论对U 的影响? 答:本章详细讨论了温度、压力对H 、S 的影响,由于pV H U -=,在上一章已经讨论了流体的pVT 关系,根据这两部分的内容,温度、压力对U 的影响便可以方便地解决。 3-3. 如何理解剩余性质?为什么要提出这个概念? 答:所谓剩余性质,是气体在真实状态下的热力学性质与在同一温度、压力下当气体处于理想气体状态下热力学性质之间的差额,即: ),(),(p T M p T M M ig R -= M 与M i g 分别表示同温同压下真实流体与理想气体的广度热力学性质的摩尔量,如V 、U 、H 、S 和G 等。 需要注意的是剩余性质是一个假想的概念,用这个概念可以表示出真实状态与假想的理想气体状态之间热力学性质的差额,从而可以方便地算出真实状态下气体的热力学性质。 定义剩余性质这一个概念是由于真实流体的焓变、熵变计算等需要用到真实流体的热容关系式,而对于真实流体,其热容是温度和压力的函数,并且没有相应的关联式,为了解决此问题就提出了剩余性质的概念,这样就可以利用这一概念方便地解决真实流体随温度、压力变化的焓变、熵变计算问题了。 3-4. 热力学性质图和表主要有哪些类型?如何利用体系(过程)的特点,在各种图上确定

化工热力学名词解释讲课教案

化工热力学名词解释

化工热力学名词解释 1、(5分)偏离函数:* M M M R -= 指气体真实状态下的热力学性质M 与同一T , P 下当气体处于理想状态下热力学性质M* 之间的差额。 2、(5分)偏心因子: 000 .1)lg(7.0--==r T s r P ω 表示分子与简单的球形流体(氩, 氪、氙)分子在形状和极性方面的偏心度。 3、(5分)广度性质 4、(5分)R-K 方程(Redlich -Kwong 方程) 5、(5分)偏摩尔性质:偏摩尔性质 i j n P T i i n nM M ≠??=,,]) ([ 在T 、P 和其它组分量n j 均不变情况下,向无限多的溶液中加入1mol 的组分i 所引起的一系列热力学性质的变化。 6、(5分)超额性质:超额性质的定义是 M E = M -M id ,表示相同温度、压力和组成下,真实溶液与理想溶液性质的偏差。ΔM E 与M E 意义相同。其中G E 是一种重要的超额性质,它与活度系数 7、(5分)理想溶液:理想溶液有二种模型(标准态):^ f i id = X i f i (LR ) 和 ^ f i id = X i k i (HL ) 有三个特点:同分子间作用力与不同分子间作用力相等,混合过程的焓变化,内能变化和体积变化为零,熵变大于零,自由焓变化小于零。 8、(5分)活度: 化工热力学简答题 1、(8分)简述偏离函数的定义和作用。 偏离函数定义, * M M M R -= 指气体真实状态下的热力学性质M 与同一T ,P 下当气体处于理想状态下热力学性质M* 之间的差额。如果求得同一T ,P 下M R ,则可由理想气体的M* 计算真实气体的M 或ΔM 。 2、(8分)甲烷、乙烷具有较高的燃烧值,己烷的临界压力较低,易于液化,但液化石油气的主要成分既不是甲烷、乙烷也不是己烷,而是丙烷、丁烷和少量

化工热力学答案

第二章 均相反应动力学习题 1. 【动力学方程形式】 有一气相反应,经实验测定在400℃下的速率方程式为: 2 3.66A A dP P dt = 若转化为2 (/.)A kC A r mol hl =形式, 求相应的速率常数值及其单位。 2. [恒温恒容变压定级数] 在恒容等温下,用等摩尔H 2和NO 进行实验,测得如下数据: 总压(MPa )0.0272 0.0326 0.038 0.0435 0.0543 半衰期(s ) 256 186 135 104 67 求此反应级数 3.[二级反应恒容定时间] 4.醋酸和乙醇的反应为二级反应,在间歇反应反应器中,5min 转化率可达50%,问转化率为75%时需增加多少时间? 4、【二级恒容非等摩尔加料】 溴代异丁烷与乙醇钠在乙醇溶液中发生如下反应: i-C 4H 9Br+C 2H 5Na →Na Br+i-C 4H 9 OC 2H 5 (A) (B) (C) (D) 溴代异丁烷的初始浓度为C A0=0.050mol/l 乙醇钠的初始浓度为C B0=0.0762mol/l,在368.15K 测得不同时间的乙醇钠的浓度为: t(min) 0 5 10 20 30 50 C B (mol/l) 0.0762 0.0703 0.0655 0.0580 0.0532 0.0451 已知反应为二级,试求:(1)反应速率常数;(2)反应一小时后溶液中溴代异丁烷的浓度;(3)溴代异丁烷消耗一半所用的时间。 5. [恒温恒容变压定级数] 二甲醚的气相分解反应CH 3OCH 3 → CH 4 +H 2 +CO 在恒温恒容下进行,在504℃获得如下数据: t (s ) 0 390 777 1195 3155 ∞ Pt ×103(Pa ) 41.6 54.4 65.1 74.9 103.9 124.1

化工热力学(下册)第二版-夏清-第2章-吸收答案

?第二章 吸收? 1. 从手册中查得101.33 KPa 、25 ℃时,若100 g水中含氨1 g,则此溶液上方的氨气平衡分压为0.987 K Pa。已知在此组成范围内溶液服从亨利定律,试求溶解度系数H (kmol/ (m 3·k Pa))及相平衡常数m 。 解:(1) 求H 由33NH NH C P H *=.求算. 已知:30.987NH a P kP *=.相应的溶液浓度3NH C 可用如下方法算出: 以100g 水为基准,因为溶液很稀.故可近似认为其密度与水相同.并取其值为31000/kg m .则: 3333 31/170.582/1001 1000 0.582/0.590/()0.987NH NH NH a C kmol m H C P kmol m kP *= =+∴===? (2). 求m .由333 333330.9870.00974101.331/170.01051/17100/18 0.00974/0.9280.0105 NH NH NH NH NH NH NH NH y m x P y P x m y x ****=== ===+=== 2. 101.33 kpa 、10 ℃时,氧气在水中的溶解度可用p O2=3.31×106x 表示。式中:P O2为氧在气相中的分压,k Pa 、x为氧在液相中的摩尔分数。试求在此温度及压强下与空气充分接触后的水中,每立方米溶有多少克氧。 解: 氧在空气中的摩尔分数为0.21.故: 222 266101.330.2121.2821.28 6.43103.31106 3.3110O O a O O P Py kP P x -==?====??? 因2O x 值甚小,故可以认为X x ≈ 即:2266.4310O O X x -≈=? 所以:溶解度6522232()6.431032 1.1410()/()11.4118()g O kg O kg H O m H O --????==?=?????

化工热力学第六章教案

授 课 内 容 第六章 流动系统的热力学原理及应用 §6-1 引言 本章重点介绍稳定流动过程及其热力学原理 1 理论基础 热力学第一定律和热力学第二定律 2 任务 对化工过程进行热力学分析,包括对化工过程的能量转化、传递、使用和损失情况进行分析,揭示能量消耗的大小、原因和部位,为改进工艺过程,提高能量利用率指出方向和方法。 3 能量的级别 1)低级能量 理论上不能完全转化为功的能量,如热能、热力学内能、焓等 2)高级能量 理论上完全可以转化为功的能量,如机械能、电能、风能等 3)能量的贬值 4 本章的主要内容 1)流动系统的热力学关系式 2)过程的热力学分析 3)动力循环 §6-2 热力学第一定律 1 封闭系统的热力学第一定律 热和功是两种本质不同且与过程传递方式有关的能量形式,可以相互转化或传递,但能量的数量是守恒的 2 稳定流动系统的热力学第一定律 稳定流动状态:流体流动途径中所有各点的状况都相等,且不随时间而变化,即所有质量和能量的流率均为常数,系统中没有物料和能量的积累。 稳定流动系统的热力学第一定律表达式为: 所以得 U Q W ?=+2 2 u U g z Q W ??+ +?=+2211 其中流体所做的功S W W p V pV =+-由H U pV =+212S H g z u Q W ?+?+?=+

微分形式: 若忽略动能和势能变化,则有 即为封闭系统的热力学关系式 §6-3 热力学第二定律和熵平衡 1 热力学第二定律 1) Clausius 说法:热不可能自动从低温物体传给高温物体 2)Kelvin 说法:不可能从单一热源吸热使之完全变为有用的功而不引起其它变化。 实质:自发过程都是不可逆的 2熵及熵增原理 1)热机效率 2)可逆热机效率 3)熵的定义 3.1)可逆热温商 3.2)熵的微观物理意义 系统混乱程度大小的度量 对可逆的绝热过程 对可逆的等温过程 对封闭系统中进行的任何过程,都有 ——热力学第二定律的数学表达式 4)熵增原理 d d d S H g z u u Q W δδ++=+S H Q W ?=+1 W Q η= 1212 21111 1Q Q T T T W Q Q T T η--= ===-2 211 积分得熵变rev rev Q dS T Q S S S T δδ= ?=-=? 或rev rev Q S Q T S T ?= =?0 S ?=Q dS T δ≥ ()000 孤立孤立孤立系统,,则或 Q dS S δ=≥?≥

精品工程热力学教案

化学化工系教案 课程名称:工程热力学 总学时数:72 学时 讲授时数:72学时 实践(实验、技能、上机等)时数:0学时 授课班级: 主讲教师: 使用教材:大连理工大学《工程热力学》毕明树

《工程热力学》课程教案 说明:1、授课类型:指理论课,实验课,实践课,技能课,习题课等;2、教学方法:指讲授、讨论、示教、指导等;3、教学手段:指板书、多媒体、网络、模型、挂图音像等教学工具;4、首次开课的青年教师的教案应由导师审核;5、讲稿内容附后。 绪论(2学时) 一、基本知识 1.什么是工程热力学

从工程技术观点出发,研究物质的热力学性质,热能转换为机械能的规律和方法,以及有效、合理地利用热能的途径。 电能一一机械能 锅炉一一烟气一一水一一水蒸气一一(直接利用) 供热 锅炉一一烟气一一水一一水蒸气一一汽轮机一一 (间接利用)发电 冰箱一一-(耗能) 制冷 2.能源的地位与作用及我国能源面临的主要问题 3. 热能及其利用 (1).热能:能量的一种形式 (2).来源:一次能源:以自然形式存在,可利用的能源。 如风能,水力能,太阳能、地热能、化学能和核能等。 二次能源:由一次能源转换而来的能源,如机械能、机械能等。 (3).利用形式: 直接利用:将热能利用来直接加热物体。如烘干、采暖、熔炼(能源消耗比例大) 间接利用:各种热能动力装置,将热能转换成机械能或者再转换成电能, 4..热能动力转换装置的工作过程 5.热能利用的方向性及能量的两种属性 过程的方向性:如:由高温传向低温 能量属性:数量属性、,质量属性 (即做功能力) 注意: 数量守衡、质量不守衡 提高热能利用率:能源消耗量与国民生产总值成正比。 6.本课程的研究对象及主要内容 研究对象:与热现象有关的能量利用与转换规律的科学。 研究内容: (1).研究能量转换的客观规律,即热力学第一与第二定律。 (2).研究工质的基本热力性质。 (3).研究各种热工设备中的工作过程。 (4).研究与热工设备工作过程直接有关的一些化学和物理化学问题。 7..热力学的研究方法与主要特点 (1)宏观方法:唯现象、总结规律,称经典热力学。 优点:简单、明确、可靠、普遍。 缺点:不能解决热现象的本质。 (2)微观方法:从物质的微观结构与微观运动出发,统计的方法总结规律,称统计热力学。 优点:可解决热现象的本质。缺点:复杂,不直观。 主要特点:三多一广,内容多、概念多、公式多。 联系工程实际面广。条理清楚,推理严格。 二、我国能源现状介绍

(精选)化工热力学复习题及答案

《化工热力学》课程模拟考试试卷 A 开课学院:化工学院,专业:材料化学工程 考试形式: ,所需时间: 分钟 考生姓名: 学号: 班级: 任课教师: 题对的写T ,错的写F) 1.理想气体的压缩因子1Z =,但由于分子间相互作用力的存在,实际气体的压缩因子 。 (A) 小于1 (B) 大于1 (C) 可能小于1也可能大于1 (D) 说不清楚 2.甲烷c 4.599MPa p =,处在r 0.3p =时,甲烷的压力为 。 (A) 15.33MPa (B) 2.7594 MPa ; (C) 1.3797 MPa (D) 1.1746 MPa 3.关于建立状态方程的作用,以下叙述不正确的是 。 (A) 可以解决由于实验的p -V -T 数据有限无法全面了解流体p -V -T 行为的问题。 (B) 可以解决实验的p -V -T 数据精确度不高的问题。 (C) 可以从容易获得的物性数据(p 、V 、T 、x )来推算较难测定的数据(H ,U ,S , G )。 (D) 可以解决由于p -V -T 数据离散不便于求导和积分,无法获得数据点以外的 p -V -T 的问题。 4.对于流体混合物,下面式子错误的是 。 (A) lim i i i x M M ∞→=(B)i i i H U pV =+ (C) 理想溶液的i i V V =,i i U U = (D) 理想溶液的i i S S =,i i G G = 5.剩余性质R M 的概念是表示什么差别的 。 (A) 真实溶液与理想溶液 (B) 理想气体与真实气体 (C) 浓度与活度 (D) 压力与逸度 6.纯物质在临界点处的状态,通常都是 。 (A) 气体状态 (B) 液体状态 (C) 固体状态 (D) 气液不分状态

化工热力学部分答案

1.什么是混合规则?其主要用途是什么? 答:用纯物质的参数和混合物的组成来表示混合物参数的数学关系式称为混合规则。 一个EOS 可以使用不同的混合规则,一个混合规则也可以用于不同的EOS 。 (1)常用的混合规则 常用的混合规则是二次型混合规则: 其中,Q m 表示混合物的物性参数;y i 、y j 分别表示混合物中 i 组分和 j 组分的摩尔分数; Q ij 当下标相同时表示纯组分的物性参数,当下标不相同时表示相互作用项(或交叉项)。 二次型混合规则一般应用于非极性和弱极性混合物。 (2)混合物的第二Virial 系数 当用二项Virial EOS 计算真实流体混合物的PVT 性质时 混合物的第二Virial 系数B m 用下面的混合规则进行计算 其中y 表示混合物中各组分的摩尔分数。B ij 表示i 和j 之间的相互作用,i 和j 相同,表示同类分子作用,i 和j 不同表示异类分子作用。 (3)具有两个参数a 和b 的Cubic EOS van der Waals EOS ,RK EOS ,SRK EOS ,PR EOS 用于混合物时,混合物的参数am 和bm 可用下式计算 其中,交叉系数计算公式为 或 式中,δij 是两组分相互作用参数 2.什么是混合规则?它在处理真实流体混合物时起到什么作用? 同上回答 3.写出稳流体系的熵平衡方程,并举例说明该方程的具体应用。并说明如何用熵产生S G 判断过程的自发性。 答:稳流体系的熵平衡方程 具体应用见课本例题 热力学第二定律可知: S G >0--不可逆过程 S G =0--可逆过程 可判断过程进行的方向 S G <0--不可能过程 3.在T-S 图上画出流体经节流膨胀和对外做功绝热膨胀时的状态变化,并比较两种膨胀的降温程度大小。 ∑∑ =i j ij j i m Q y y Q ∑∑ =i j ij j i m B y y B RT P B 1Z m +=ij i j j i m a x x a ∑∑ =i i i m b x b ∑ =jj ii ij ij a a )1(a δ-=j j ii ij ij a a a δ=G j j σ,j S T Q S =-?∑

化工热力学 第3章例题

1. 已知环己烷(1)-苯(2)体系在40℃时的超额吉氏函数是 21458.0x x RT G E = 和3.24,6.2421==s s P P kPa ,(忽略压力的影响) 求(a )f f f l l ,?,?,,2121γγ; (b)*2*1,γγ。 解:(a )(1) 由于i γln 是RT G E 的偏摩尔性质,由偏摩尔性质的定义知 ()22122121121211221,,11458.01458.01458.0458.0458.0458.0ln 2x n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n RT nG n P T E =??? ??-=??? ??-=???? ???=???? ???=???? ???=??????? ???=γ 同样得到 212458.0ln x =γ (2) 22458.0111111116.24?x s l l e x x P x f f =≈=γγ 同样得 21458.022*******.24?x s l l e x x P x f f =≈=γγ (3) 21 2221 22458.02458.012458.0221458.0113.24ln 6.24ln 3.24ln 6.24ln ln ln x x x x N i i i i e x e x x e x x x e x x x f x f +=+==∑∧

(b) 由 得到 同理得到: 220 221458.0458.0ln lim 1x x x →*-=γ() i x i i i i i γγγγγln lim ln ln ln ln 0*→∞-=-=)1(458.022-=x )1(458.0ln 21*2-=x γ

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