化工热力学 习题课2015
化工热力学习题集(附标准答案)
化工热力学习题集(附标准答案)————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：模拟题一一．单项选择题（每题1分，共20分）本大题解答（用A 或B 或C 或D ）请填入下表：1. 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（C ）A. 饱和蒸汽B. 超临界流体C. 过热蒸汽 2. T 温度下的过冷纯液体的压力P （ A ）A. >()T P sB. <()T P sC. =()T P s3. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P （ B ）A. >()T P sB. <()T P sC. =()T P s4. 纯物质的第二virial 系数B （ A ）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 5. 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（ ）A. 第三virial 系数B. 第二virial 系数C. 无穷项D. 只需要理想气体方程 6. 液化石油气的主要成分是（ A ）A. 丙烷、丁烷和少量的戊烷B. 甲烷、乙烷C. 正己烷 7. 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（ B ）A. 饱和液摩尔体积B. 饱和汽摩尔体积C. 无物理意义 8. 偏心因子的定义式（ A ）A.0.7lg()1s r Tr P ω==-- B.0.8lg()1s r Tr P ω==--C.1.0lg()s r Tr P ω==-9. 设Z 为x ，y 的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（ B ）A. 1x y zZ Z x x y y ⎛⎫⎛⎫∂∂∂⎛⎫=-⎪ ⎪⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭B. 1y xZ Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫=- ⎪⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭ C. 1y xZ Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫= ⎪⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭D. 1y Z xZ y y x x Z ∂∂∂⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 10. 关于偏离函数M R ，理想性质M *，下列公式正确的是（ C ）A. *R M M M =+B. *2R M M M =-C. *R M M M =-D. *R M M M =+ 11. 下面的说法中不正确的是 ( B )（A ）纯物质无偏摩尔量 。
化工热力学课后习题答案
化工热力学课后习题答案化工热力学课后习题答案解析与实践化工热力学是化学工程专业中的重要课程，它涉及到热力学原理在化工过程中的应用。
课后习题是学生巩固知识、提高能力的重要途径。
本文将针对化工热力学课后习题答案进行解析，并结合实际工程案例进行讨论。
第一题：某化工过程中，液体从100°C冷却至30°C，求其冷却前后的焓变化。
解析：根据热力学知识，焓变化可以通过温度变化和相变潜热来计算。
在这个过程中，液体从100°C冷却至30°C，因此焓变化可以表示为：ΔH = mcΔT + mL其中，m为液体的质量，c为液体的比热容，ΔT为温度变化，L为相变潜热。
实际案例：在化工生产中，液体冷却过程常常会伴随着热量的释放。
比如在冷却塔中，热水经过冷却塔顶部的喷淋装置，通过与空气的接触，将热量传递给空气，使水的温度降低。
这个过程中，热水的焓发生了变化，而释放的热量则被转化为冷却塔底部的冷却水。
第二题：某反应器中，气体从1MPa膨胀至0.1MPa，求其膨胀过程中的焓变化。
解析：气体的膨胀过程可以看作是绝热膨胀，根据绝热过程的热力学关系，焓变化可以表示为：ΔH = C_pΔT其中，C_p为气体的定压比热容，ΔT为温度变化。
实际案例：在化工生产中，气体的膨胀过程常常会伴随着功的输出。
比如在天然气输送管道中，高压天然气经过减压阀膨胀至低压，释放出的能量可以用来驱动压缩机或者发电机，实现能量的转换和利用。
通过以上两个习题的解析和实际案例的讨论，我们可以看到化工热力学的知识在实际工程中的重要性。
掌握热力学原理和应用是化学工程师必备的基本能力，通过课后习题的答案解析和实践案例的讨论，可以帮助学生更好地理解和应用这些知识，提高工程实践能力，为将来的工程实践打下坚实的基础。
化工热力学习题集(附答案).
模拟题一一．单项选择题（每题1分，共20分）本大题解答（用A 或B 或C 或D ）请填入下表：1. 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（ C ）A. 饱和蒸汽B. 超临界流体C. 过热蒸汽 2. T 温度下的过冷纯液体的压力P （A ）A. >()T P sB. <()T P sC. =()T P s3. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P （ B ）A. >()T P sB. <()T P sC. =()T P s4. 纯物质的第二virial 系数B （A ）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 5. 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（ A ）A. 第三virial 系数B. 第二virial 系数C. 无穷项D. 只需要理想气体方程 6. 液化石油气的主要成分是（A ）A. 丙烷、丁烷和少量的戊烷B. 甲烷、乙烷C. 正己烷 7. 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（ B ）A. 饱和液摩尔体积B. 饱和汽摩尔体积C. 无物理意义 8. 偏心因子的定义式（ A ）A.0.7lg()1s r Tr P ω==--B.0.8lg()1s r Tr P ω==--C.1.0lg()s r Tr P ω==-9. 设Z 为x ，y 的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（ B ）A. 1x y zZ Z x x y y ⎛⎫⎛⎫∂∂∂⎛⎫=-⎪ ⎪⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭B. 1y xZ Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫=- ⎪⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭ C. 1y xZ Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫= ⎪⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭D. 1y Z xZ y y x x Z ∂∂∂⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 10. 关于偏离函数M R ，理想性质M *，下列公式正确的是（C ）A. *R M M M =+B. *2R M M M =-C. *R M M M =-D. *R M M M =+ 11. 下面的说法中不正确的是 ( B )（A ）纯物质无偏摩尔量 。
化工热力学课后题答案
习题：2－1．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。
2－2．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 =2－3．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 sr Tp 11log α 其中，cs 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 -=sr 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sr 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。
2－4．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。
化工热力学课后部分习题答案
2－3．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 sr Tp 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 -=sr 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。
2－4．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。
2－5．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。
3-1 思考下列说法是否正确① 当系统压力趋于零时，()()0,,≡-p T Mp T M ig（M 为广延热力学性质）。
（F ） ② 理想气体的H 、S 、G 仅是温度的函数。
（F ） ③ 若()⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-=00ln p p R S S A ig，则A 的值与参考态压力0p 无关。
（T ） ④ 对于任何均相物质，焓与热力学能的关系都符合H ＞U 。
（T ） ⑤ 对于一定量的水，压力越高，蒸发所吸收的热量就越少。
（T ） 3-2 推导下列关系式：V T T p V S ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ p T p T V U VT -⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂()2RT H T RT G p ∆∆-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂ ()RTV p RT G T ∆∆=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂ 证明：（1）根据热力学基本方程 V p T S A d d d --= (a)因为A 是状态函数，所以有全微分：V V A T T A A TV d d d ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂+⎪⎭⎫⎝⎛∂∂= (b) 比较(a)和(b)得： p V A S T A TV -=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂, 由全微分性质得：V V T T p T T p p A T T A p V S ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∂∂=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-即 VT T p V S ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂（2）由热力学基本方程 V p S T U d d d -= 将上式两边在恒定的温度T 下同除以的d V 得：p V S T V U TT -⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂由（1）已经证明VT T p V S ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ 则 p T p T V U VT -⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂（3）由热力学基本方程 p V T S G d d d +-= 当压力恒定时 SdT dG -=由Gibbs 自由能定义式得 S T H G ∆∆∆-=()()()222T H T S T H S T T GT GTT T G p∆∆∆∆∆∆∆-=---⋅=-∂∂=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂等式两边同乘以R 得()2RT H T RT G p∆∆-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂（4）当温度恒定时Vdp dG =()T V p T G T ∆∆=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂ 所以 ()RTVp RT G T ∆∆=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂ 3-4 计算氯气从状态1（300K 、1.013×105Pa ）到状态2（ 500K 、1.013×107Pa ）变化过程的摩尔焓变。
中石油华东《化工热力学》2015年春学期在线作业(一)满分答案
中石油华东《化工热力学》2015年春学期在线作业(一)满分答案一,单选题1. 题目如图：A. A12=1.3476；A21=1.3810B.A12=1.3810；A21=1.3476C.A12=2.3810；A21=2.3476?正确答案：A2. 题目如下：A. 温度的函数B. 温度和压力的函数C.温度、压力和组成的函数?正确答案：C3. 纯物质的第二维里系数BA. 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?正确答案：A4. 题目和选项如下图所示：A.B.C.?正确答案：C5. Henry规则A. 适用于稀溶液的溶质B. 仅适用于溶质组分C.阶段适用于稀溶液的溶剂?正确答案：A二,判断题1. 混合物中组分逸度是混合物逸度的偏摩尔性质。
A. 错误B. 正确?正确答案：A2. 理想气体混合物就是一种理想溶液。
A. 错误B. 正确?正确答案：B3. 在一定温度和压力下的理想溶液的组分逸度与其摩尔分数成正比。
A. 错误B. 正确?正确答案：B4. 当xi→1时，溶液中某组分的偏摩尔体积等于Vi，即等于纯组分i在溶液的T和p下的摩尔体积。
A. 错误B. 正确?正确答案：B5. 下图是题目：A. 错误B. 正确?正确答案：A6. 理想溶液中所有组分的活度系数均为零。
A. 错误B. 正确?正确答案：A7. 当压力趋于零时，真实气体的剩余焓和剩余熵即趋于零。
A. 错误B. 正确?正确答案：B8. 在p→0的极限情况下，气体的f / p比值趋于无穷，其中f是逸度。
A. 错误B. 正确?正确答案：A9. 下图是题目：A. 错误B. 正确?正确答案：A-END-。
《化工热力学》详细课后习题答案解析(陈新志)
2习题第1章 绪言一、是否题1. 孤立体系的热力学能和熵都是一定值。
(错。
和，如一体积等于2V 的绝热刚性容器，被一理想的隔板一分为二，左侧状态是T ，P 的理想气体，右侧是T 温度的真空。
当隔板抽去后，由于Q ＝W ＝0，，，，故体系将在T ，2V ，0.5P 状态下达到平衡，，，）2. 封闭体系的体积为一常数。
（错）3. 封闭体系中有两个相。
在尚未达到平衡时，两个相都是均相敞开体系；达到平衡时，则两个相都等价于均相封闭体系。
（对）4. 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。
（对）5. 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。
）6. 要确定物质在单相区的状态需要指定两个强度性质，但是状态方程 P=P (T ，V )的自变量中只有一个强度性质，所以，这与相律有矛盾。
（错。
V 也是强度性质）7. 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；同样，对于初、终态压力相等的过程有。
（对。
状态函数的变化仅决定于初、终态与途径无关。
）8. 描述封闭体系中理想气体绝热可逆途径的方程是（其中），而一位学生认为这是状态函数间的关系，与途径无关，所以不需要可逆的条件。
(错。
) 9. 自变量与独立变量是一致的，从属变量与函数是一致的。
（错。
有时可能不一致）10. 自变量与独立变量是不可能相同的。
（错。
有时可以一致）三、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. 单相区的纯物质和定组成混合物的自由度数目分别是 2 和 2 。
3. 封闭体系中，温度是T 的1mol 理想气体从(P ，V )等温可逆地膨胀到(P ，V )，则所做的功为i i f f(以V 表示)或 (以P 表示)。
4. 封闭体系中的1mol 理想气体(已知)，按下列途径由T 1、P 1和V 1可逆地变化至P，则mol ，温度为 和水 。
化工热力学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？()()()()点在点在C V P C V PTT 0022==∂∂∂【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。
化工热力学习题集
化工热力学习题集(附答案)(总59页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--模拟题一1. 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（ ） A. 饱和蒸汽B. 超临界流体C. 过热蒸汽2. T 温度下的过冷纯液体的压力P （ ）A. >()T P sB. <()T P sC. =()T P s3. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P （ ）A. >()T P sB. <()T P sC. =()T P s4. 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5. 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（ ）A. 第三virial 系数B. 第二virial 系数 C. 无穷项 D. 只需要理想气体方程6. 液化石油气的主要成分是（ ）A. 丙烷、丁烷和少量的戊烷B. 甲烷、乙烷C. 正己烷7. 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（ ）A. 饱和液摩尔体积B. 饱和汽摩尔体积C. 无物理意义8. 偏心因子的定义式（ ）A. 0.7lg()1s r Tr P ω==--B. 0.8lg()1s r Tr P ω==--C. 1.0lg()s r Tr P ω==-9. 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 xZ Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭D. 1y Z xZ y y x x Z ∂∂∂⎛⎫⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 10. 关于偏离函数M R ，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 =+11. 下面的说法中不正确的是 ( )（A ）纯物质无偏摩尔量 。
(完整word版)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 sT 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()1s r Tr P ω==-- 1.0lg()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 zZ Z x x y y ⎛⎫⎛⎫∂∂∂⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭B. 1y xZ Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭C 。
1y xZ Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭ D 。
1y Z xZ 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. *2RMM M =-C. *RMM M =-D 。
*RM 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。
化工热力学课后部分习题答案
pppprrs sr2－ 3 ． 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：log s11 其中， sp T rp c对于不同的流体，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T r =0.7 ， log r1这一点。
对于给定流体对比蒸气压曲线的位置，能够用在T r =0.7 的流体与氩、氪、氙（简单球形分子）的slog p r值之差来表征。
Pitzer 把这一差值定义为偏心因子，即log s1.00(T r0.7)任何流体的值都不是直接测量的，均由该流体的临界温度T c 、临界压力 p c 值及T r =0.7 时的饱和蒸气压sp 来确定。
2 － 4． 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。
2－ 5 ． 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。
3-1 思考下列说法是否正确① 当系统压力趋于零时，M T , pM ig T , p0 （ M 为广延热力学性质） 。
（F ）② 理想气体的 H 、S 、G 仅是温度的函数。
（F ）T p ③ 若 AS ig R ln p p 0，则 A 的值与参考态压力p 0 无关。
（ T ）④ 对于任何均相物质，焓与热力学能的关系都符合H ＞ U 。
（ T ）⑤ 对于一定量的水，压力越高，蒸发所吸收的热量就越少。
（ T ）3-2 推导下列关系式：S p VTTVU TppVTT VG RT H TpRTG RT V pTRT证明：（1） ）根据热力学基本方程dASdT pdV (a)因为 A 是状态函数，所以有全微分：dAA dTTVA dVVT(b)AA 比较 (a) 和(b) 得：S,pTVV T由全微分性质得：S AApVTp p TT T VTVS p即VTTV（2） ）由热力学基本方程dU TdS pdV将上式两边在恒定的温度T 下同除以的 d V 得：U TS pVTVT由（ 1）已经证明S p VTTVS2p则U Tp pVTT V（3） ）由热力学基本方程dG SdT Vdp当压力恒定时dG SdT由 Gibbs 自由能定义式得TGH T SGGG T T TT 2T S H T S H T2T2等式两边同乘以 R 得G RT TpH RT2（4） ）当温度恒定时 d GVdpG T V 所以pTTG RT V pTRT3-4 计算氯气从状态 1 （ 300K 、1.013 ×10 5Pa ）到状态 2（ 500K 、1.013 ×10 7Pa ）变化过程的摩尔焓变。
高等化工热力学习题课.
p,nj
dT
Bm p
T ,n j
dp
相平衡判据
T T (1) T (2) T ( )
p p(1) p(2) p( )
i
(1) i
(2) i
( ) i
i 1, K
稳定性判据
纯物质
g21 g11 4RT ln(5 / 3)
12 g12 g11 / 2 g22 / 2 4RT ln(5 / 3)
3、已知某二元混合物的过量吉氏函数可表达为
GmE 600 Rx1x2 (R为气体通用常数)，当x1为0.25、0.5和 0.75时，分别在什么温度以下一定会发生液液分相？
Maxwell关系，将不可直接测量的热力学量用pVT、 Cp等可直接测量的热力学量及其导数表示。
Z Z ( X , Y , n1, , nK )
dZ
Z X
Y,nj
dX
Z Y
X ,nj
dY
K i1
Z ni
X,Y,n[i]dni
Δ G(isol) m ix
ni RT ln xi
i 1
K
Δ S (isol) m ix
ni R ln xi
i 1
Δ mixV (isol) 0
Δ H (isol) m ix
0
过量性质 BE ΔmixB ΔmixB(isol)
热力学函数间的关系对过量性质仍然成立
过量吉氏函数与活度系数
组分1分子 组分2分子
化工热力学课后习题
第2章Ｐ－Ｖ－Ｔ关系和状态方程一、是否题1. 纯物质由蒸汽变成固体，必须经过液相。
（错。
如可以直接变成固体。
）2. 当压力大于临界压力时，纯物质就以液态存在。
（错。
若温度也大于临界温度时，则是超临界流体。
）3. 由于分子间相互作用力的存在，实际气体的摩尔体积一定小于同温同压下的理想气体的摩尔体积，所以，理想气体的压缩因子Z=1，实际气体的压缩因子Z<1。
（错。
如温度大于Boyle温度时，Z＞1。
）4. 纯物质的三相点随着所处的压力或温度的不同而改变。
（错。
纯物质的三相平衡时，体系自由度是零，体系的状态已经确定。
）5. 在同一温度下，纯物质的饱和液体与饱和蒸汽的吉氏函数相等。
（对。
这是纯物质的汽液平衡准则。
）6. 纯物质的平衡汽化过程，摩尔体积、焓、热力学能、吉氏函数的变化值均大于零。
（错。
只有吉氏函数的变化是零。
）7. 气体混合物的virial系数，如B，C…，是温度和组成的函数。
（对。
）二、选择题1. 指定温度下的纯物质，当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时，则气体的状态为(C。
参考P－V图上的亚临界等温线。
)A. 饱和蒸汽B. 超临界流体C. 过热蒸汽2. T温度下的过热纯蒸汽的压力P（B。
参考P－V图上的亚临界等温线。
）A. )(Tp s＝＜ C. )p sp s(T＞ B. )(T3. 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（A。
要表示出等温线在临界点的拐点特征，要求关于V的立方型方程）A. 第三virial系数B. 第二virial系数C. 无穷项D. 只需要理想气体方程4. 当时，纯气体的的值为（D）A. 0B. 很高的T时为0C. 与第三virial系数有关D. 在Boyle温度时为零三、填空题2. 表达纯物质的汽平衡的准则有（吉氏函数）、（C laperyon方程）、（M axwell等面积规则）。
它们能（能/不能）推广到其它类型的相平衡。
4.对于纯物质，一定温度下的泡点压力与露点压力相同的（相同/不同）；一定温度下的泡点与露点，在P－T图上是重叠的(重叠／分开)，而在P-V图上是分开的(重叠／分开)，泡点的轨迹称为饱和液相线，露点的轨迹称为饱和汽相线，饱和汽、液相线与三相线所包围的区域称为汽液共存区。
化工热力学课后部分习题答案
2－3．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，cs 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。
2－4．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。
2－5．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。
3-1 思考下列说法是否正确① 当系统压力趋于零时，()()0,,≡-p T M p T M ig （M 为广延热力学性质）。
（F ）② 理想气体的H 、S 、G 仅是温度的函数。
（F ）③ 若()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=00ln p p R S S A ig ，则A 的值与参考态压力0p 无关。
（T ） ④ 对于任何均相物质，焓与热力学能的关系都符合H ＞U 。
（T ）⑤ 对于一定量的水，压力越高，蒸发所吸收的热量就越少。
（T ）3-2 推导下列关系式：证明：（1）根据热力学基本方程 V p T S A d d d --= (a)因为A 是状态函数，所以有全微分：V V A T T A A TV d d d ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂= (b) 比较(a)和(b)得： p V A S T A TV -=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂, 由全微分性质得：即 VT T p V S ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ （2）由热力学基本方程 V p S T U d d d -=将上式两边在恒定的温度T 下同除以的d V 得：由（1）已经证明VT T p V S ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ 则 p T p T V U VT -⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ （3）由热力学基本方程 p V T S G d d d +-=当压力恒定时 SdT dG -=由Gibbs 自由能定义式得 S T H G ∆∆∆-=等式两边同乘以R 得 ()2RT H T RT G p∆∆-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂ （4）当温度恒定时Vdp dG = ()T V p T G T ∆∆=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂ 所以 ()RTV p RT G T ∆∆=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂ 3-4 计算氯气从状态1（300K 、1.013×105Pa ）到状态2（ 500K 、1.013×107Pa ）变化过程的摩尔焓变。
《化工热力学》习题《化工热力学》习题
（2）组分1的亨利系数k1；
（3）活度系数 与 的关系式。
（组分1的标准态以Lewis-Randall定则为基准）
教案没有再比得过兄长你了！离开都门化学教案乘船向南化学教案算是远离风沙尘埃之苦化学教案、
11.298K、0.1MPa下，由组分1和组分2所组成的二元溶液的混合过程的焓变是组成的函数，可表示为 ，式中 的单位是
(1)理想气体状态方程；
(2)普遍化关系式。11试卷试题（1）三餐而反 （2）夕揽洲之宿莽 （3）则素湍绿潭（4）君子不齿 （5）冰泉冷、
7.试用三参数普遍化关系估计正丁烷在425.2K、4.4586MPa时的压缩因子，并与实验值0.2095进行比较。桓玄宣召试卷试题桓玄子急躁化学教案片刻之间化学教案骑马携诏书的使者相继而至试卷试题高祖多次请求离开化学教案景
3.某气体状态方程满足p(V－b)＝RT，其中b是与温度及压强无关的常数。
试推导其剩余焓、剩余熵的表达式。
①NaHCO3 ②Al2O3 ③Al(OH)3 ④(NH4)2CO3 ⑤NaHSO4A
4.设氯在27℃、0.1MPa下的焓、熵值为零，试求227℃、10MPa下氯的焓、熵值。已知氯在理想气体状态下的等压摩尔热容为
第七章相平衡
1.一个总组成分别为z1= 0.45，z2= 0.35，z3= 0.20的苯（1）－甲苯（2）－乙苯（3）的混合物，在373.15K和0.09521MPa下闪蒸。计算闪蒸后的汽化分率及汽液相组成（提示：可将液相近似为理想溶液，汽相近似为理想气体混合物）。
C. a>d;e>h D. c+98.3e=196.6非选择题16试卷试题（14分）无水AlCl3易升华化学
5.有人提出一定温度下的二元液体混合物的偏摩尔体积模型为
化工热力学课后习题
2－17．试分别用（1）van der Waals 方程；（2）RK 方程；（3）RKS 方程计算273.15K 时将CO 2压缩到体积为550.113mol cm -⋅所需要的压力。
实验值为3.090MPa 。
解：从附录三中查得CO 2的临界参数为：c T ＝304.19K ，c p ＝7.382MPa ，ω＝0.228 （1） van der Waals 方程2Vab V RT p --=()()2362222mol m Pa 3655.010382.76419.304314.82764/27-⋅⋅⨯⨯⨯⨯=＝＝c cp T R a 1356mol m 10282.410382.7819.304314.88/--⋅⨯=⨯⨯⨯==c c p RT b 则()MPa 269.3Pa 10269.3101.5503655.01082.42101.55015.273314.8626662＝＝－－＝⨯⨯⨯⨯⨯--=---V a b V RT p 误差％＝％％＝79.5100090.3269.3090.3-⨯-（2） RK 方程)(5.0b V V T ab V RT p +--=()()2-0.5665.225.22mol K m Pa 4599.610382.719.304314.842748.0/42748.0⋅⋅⋅⨯⨯⨯=＝＝c cp TR a 1356mol m 10968.210382.719.304314.808664.0/08664.0--⋅⨯⨯⨯⨯=＝＝c c p RT b ()()MPa138.3Pa 10138.31068.291.550101.55015.2734599.61068.29101.55015.273314.8)(6665.0665.0＝＝＋－－＝⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯+--=----b V V T ab V RT p 误差％＝％％＝55.1100090.3138.3090.3-⨯-（3） RKS 方程()()b V V T a b V RT p +--=()()()T p T R T a T a c c αα⋅=⋅=/4278.022 []25.0)1(1)(r T m T -+=α而，()8297.0228.0176.0228.0574.1480.0176.0574.1480.022＝－＝⨯⨯+-+=ωωm则，[]089.119.30415.27318297.01)1(1)(25.025.0＝＝⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯+-+=r T m T α()()()()()1362222mol m a 40335.0089.110382.719.304314.842748.0/42748.0-⋅⋅⨯⨯⨯⨯⋅=⋅=P T p T R T a T a c c＝＝αα1356mol m 10968.210382.719.304314.808664.0/08664.0--⋅⨯⨯⨯⨯=＝＝c c p RT b ()()()MPa099.3Pa 10099.31068.291.550101.55040335.01068.29101.55015.273314.866666＝＝＋－－＝⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯+--=----b V V T a b V RT p 误差％＝％％＝291.0100090.3099.3090.3-⨯-比较几种方程的计算结果，可见，van der Waals 方程的计算误差最大，RKS 方程的计算精度最好。
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P158
化工热力学基本问题
（1）简述偏离函数的定义及作用。 （2）工程上常见的汽液平衡计算有哪些 类型？ P100 （3）相平衡的热力学一致性检验。 P118 （4）什么是理想功、损失功 P140
（5）请举两个例子简单说明热力学第二 定律在实际中的应用。 （6）写出：稳定流动系统热力学第一定 律的一般形式；当流体流经泵和换热器时 的简化形式。 （7）以二元溶液为例，写出三种计算偏 摩尔章中的蒸汽动力循环 要求：了解学习蒸汽动力循环的意义；掌握朗肯循 环的过程（语言描述/T-S图）；提高朗肯循环效率 的途径；再热循环和回热循环的过程、 课堂重点：讲解过程，讲解题目。
化工热力学基本概念习题
习题一
习题二
名词解释
超临界流体 临界参数 混合法则 偏离函数 广度性质 偏摩尔性质 理想溶液(理想稀溶液） 活度系数 (对称归一、不对称归一） 超额性质 朗肯循环、林德循环
P19 P33 P65 P78 P79 P81 P149
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