化工热力学第1章解答

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化工热力学第三版课后习题答案全

化工热力学第三版课后习题答案第一章比较简单略第二章2-1.使用下述方法计算1kmol 甲烷贮存在体积为0.1246m 3、温度为50℃的容器中产生的压力：（1）理想气体方程；（2）R-K 方程；（3）普遍化关系式。

解：甲烷的摩尔体积V =0.1246 m 3/1kmol=124.6 cm 3/mol查附录二得甲烷的临界参数：T c =190.6K P c =4.600MPa V c =99 cm 3/mol ω=0.008 (1) 理想气体方程P=RT/V=8.314×323.15/124.6×10-6=21.56MPa(2) R-K 方程22.522.560.5268.314190.60.427480.42748 3.2224.610c cR T a Pa m K mol P -⨯===⋅⋅⋅⨯53168.314190.60.086640.08664 2.985104.610c c RT b m mol P --⨯===⨯⋅⨯ ∴()0.5RT aP V b T V V b =--+()()50.5558.314323.15 3.22212.46 2.98510323.1512.461012.46 2.98510---⨯=--⨯⨯⨯+⨯=19.04MPa (3) 普遍化关系式323.15190.61.695r c T T T === 124.699 1.259r c V V V ===＜2∴利用普压法计算，01Z Z Z ω=+∵ c r ZRTP P P V == ∴c r PV Z P RT =654.61012.46100.21338.314323.15cr r r PV Z P P P RT -⨯⨯⨯===⨯迭代：令Z 0=1→P r0=4.687 又Tr=1.695，查附录三得：Z 0=0.8938 Z 1=0.462301Z Z Z ω=+=0.8938+0.008×0.4623=0.8975此时，P=P c P r =4.6×4.687=21.56MPa同理，取Z 1=0.8975 依上述过程计算，直至计算出的相邻的两个Z 值相差很小，迭代结束，得Z 和P 的值。

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。

化工热力学习题及详细解答

化工热力学习题及详细解答习题 (2)第1章绪言 (2)第2章 P－V－T关系和状态方程 (4)第3章均相封闭体系热力学原理及其应用 (8)第4章非均相封闭体系热力学 (13)第5章非均相体系热力学性质计算 (19)第6章例题 (27)答案 (40)第1章绪言 (40)第2章 P－V－T关系和状态方程 (44)第3章均相封闭体系热力学原理及其应用 (51)第4章非均相封闭体系热力学 (68)第5章非均相体系热力学性质计算 (87)附加习题 (103)第2章 (103)第3章 (104)第4章 (107)第5章 (109)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。

2. 封闭体系的体积为一常数。

3. 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。

4. 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。

5. 理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。

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。

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⎰=21T T V dT C U ∆；同样，对于初、终态压力相等的过程有⎰=21T T P dT C H ∆。

8. 描述封闭体系中理想气体绝热可逆途径的方程是γγ)1(1212-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=P P T T （其中ig Vig P C C =γ），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。

9. 自变量与独立变量是一致的，从属变量与函数是一致的。

10. 自变量与独立变量是不可能相同的。

二、填空题1. 状态函数的特点是：___________________________________________。

化工热力学课后答案

欧阳歌谷创编 2021年2月化工热力学课后谜底(填空、判断、画图)欧阳歌谷（2021.02.01）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,两个相都是均相关闭体系；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，其体积总是变更着的，可是初态和终态的体积相等，初态和终态的温度辨别为T1和T2，则该过程的⎰=21T T V dT C U ∆；同样，对初、终态压力相等的过程欧阳歌谷创编 2021年2月有⎰=21T T P dT C H ∆。

（对。

状态函数的变更仅决定于初、终态与途径无关。

）二、填空题1.状态函数的特点是：状态函数的变更与途径无关，仅决定于初、终态。

2.封闭体系中，温度是T 的1mol 理想气体从(Pi ，Vi)等温可逆地膨胀到(Pf ，Vf)，则所做的功为()f i rev V V RT W ln =(以V 暗示)或()i f rev P P RT W ln = (以P 暗示)。

3.封闭体系中的1mol 理想气体(已知igPC )，按下列途径由T1、P1和V1可逆地变更至P2，则A 等容过程的 W= 0 ，Q=()1121T P P R C igP⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--，∆U=()1121T P P R C igP ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--，∆H=1121T PP C ig P ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-。

B 等温过程的 W=21ln P P RT -，Q=21ln P P RT ，∆U= 0 ，∆H= 0 。

第2章Ｐ－Ｖ－Ｔ关系和状态方程一、是否题欧阳歌谷创编 2021年2月1.纯物质由蒸汽酿成液体，必须经过冷凝的相变更过程。

（错。

可以通过超临界流体区。

）2.当压力年夜于临界压力时，纯物质就以液态存在。

化工热力学第一章习题解答

第一章习题解答一、问答题：1-1化工热力学与哪些学科相邻？化工热力学与物理化学中的化学热力学有哪些异同点？【参考答案】：高等数学、物理化学是化工热力学的基础，而化工热力学又是《化工原理》、《化工设计》、《反应工程》、《化工分离过程》等课程的基础和指导。

化工热力学是以化学热力学和工程热力学为基础。

化工热力学与化学热力学的共同点为：两者都是利用热力学第一、第二定律解决问题；区别在于：化学热力学的处理对象是理想气体、理想溶液、封闭体系；而化工热力学面对的是实际气体、实际溶液、流动体系，因此化工热力学要比化学热力学要复杂得多。

1-2化工热力学在化学工程与工艺专业知识构成中居于什么位置？【参考答案】：化工热力学与其它化学工程分支学科间的关系如下图所示，可以看出，化工热力学在化学工程中有极其重要的作用。

1-3化工热力学有些什么实际应用？请举例说明。

【参考答案】：①确定化学反应发生的可能性及其方向，确定反应平衡条件和平衡时体系的状态。

（可行性分析）②描述能量转换的规律，确定某种能量向目标能量转换的最大效率。

（能量有效利用）③描述物态变化的规律和状态性质。

④确定相变发生的可能性及其方向，确定相平衡条件和相平衡时体系的状态。

⑤通过模拟计算，得到最优操作条件，代替耗费巨大的中间试验。

化工热力学最直接的应用就是精馏塔的设计：1）汽液平衡线是确定精馏塔理论板数的依据，可以说没有化工热力学的汽液平衡数据就没有精馏塔的设计；2）精馏塔再沸器提供的热量离不开化工热力学的焓的数据。

由此可见，化工热力学在既涉及到相平衡问题又涉及到能量有效利用的分离过程中有着举足轻重的作用。

1-4化工热力学能为目前全世界提倡的“节能减排”做些什么？【参考答案】：化工热力学是化学工程的一个重要分支，它的最根本任务就是利用热力学第一、第二定律给出物质和能量的最大利用极限，有效地降低生产能耗，减少污染。

因此毫不夸张地说：化工热力学就是为节能减排而生的！1-5化工热力学的研究特点是什么？【参考答案】：化工热力学的研究特点：(1)从局部的实验数据加半经验模型来推算系统完整的信息；(2)从常温常压的物性数据来推算苛刻条件下的性质；(3)从容易获得的物性数据（p、V、T、x）来推算较难测定或不可测试的数据（y，H，S，G）；(4)从纯物质的性质利用混合规则求取混合物的性质；(5)以理想态为标准态加上校正，求取真实物质的性质。

第一章化学热力学基础习题解答

第一章化学热力学基础1-1 气体体积功的计算式 dV P W e ⎰-= 中，为什么要用环境的压力e P ？在什么情况下可用体系的压力体P ？答：在体系发生定压变化过程时，气体体积功的计算式 dV P W e ⎰-= 中，可用体系的压力体P 代替e P 。

1-2 298K 时，5mol 的理想气体，在（1）定温可逆膨胀为原体积的 2 倍； ( 2 )定压下加热到373K ；（3）定容下加热到373K 。

已知 C v,m = 28.28J·mol -1·K -1。

计算三过程的Q 、W 、△U 、△H 和△S 。

解（1） △U = △H = 0kJ V V nRT W Q 587.82ln 298314.85ln 12=⨯⨯==-= 11282.282ln 314.85ln -⋅=⨯==∆K J V V nR S （2） kJ nC Q H m P P 72.13)298373(,=-==∆kJ nC U m V 61.10)298373(,=-=∆W = △U – Q P = － 3.12 kJ112,07.41298373ln )314.828.28(5ln -⋅=+⨯==∆K J T T nC S m P （3） kJ nC Q U m V V 61.10)298373(,=-==∆kJ nC H m P 72.13)298373(,=-=∆W = 0112,74.31298373ln 28.285ln -⋅=⨯==∆K J T T nC S m V 1-3 容器内有理想气体，n=2mol , P=10P θ，T=300K 。

求 (1) 在空气中膨胀了1dm 3，做功多少？ (2) 膨胀到容器内压力为 lP θ，做了多少功？(3）膨胀时外压总W f dl p A dl p dVδ=-⋅=-⋅⋅=-⋅外外外解：（1）此变化过程为恒外压的膨胀过程，且Pa P e 510=J V P W e 1001011035-=⨯⨯-=∆-=- （2）此变化过程为恒外压的膨胀过程，且Pa P e 510=n R T P n R T P n R T P V V P V P W e 109)10()(12-=--=--=∆-=θθ J 6.4489300314.82109-=⨯⨯⨯-= （3） Vn R T P dP P P e =≈-= 1221ln ln 12121P P nRT V V nRT dV V nRT dV P W V V V V e ==-=-=⎰⎰ kJ PP 486.11101ln 300314.82-=⨯⨯⨯=θ1-4 1mol 理想气体在300K 下，1dm 3定温可逆地膨胀至10dm 3，求此过程的 Q 、W 、△U 及△H 。

化工热力学第一,二三章完整!!!答案.

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℃、4.053MPa 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idV 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 cR 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 =190.6K, c p =4.60MPa ，将它们代入a, b 表达式得2 2.56-20.560.427488.314190.6 3.2217m Pa mol K 4.6010a ⨯⨯==⋅⋅⋅⨯ 53160.086648.314190.6 2.9846104.6010b m mol --⨯⨯==⨯⋅⨯ 以理想气体状态方程求得的idV 为初值，代入式（E1）中迭代求解，第一次迭代得到1V 值为5168.314673.152.9846104.05310V -⨯=+⨯⨯ 350.563353.2217(1.38110 2.984610)673.15 4.05310 1.38110(1.38110 2.984610)-----⨯⨯-⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯ 3553311.381102.984610 2.1246101.389610m mol -----=⨯+⨯-⨯=⨯⋅ 第二次迭代得2V 为353520.563353553313.2217(1.389610 2.984610)1.381102.984610673.154.05310 1.389610(1.389610 2.984610)1.381102.984610 2.1120101.389710V m mol ------------⨯⨯-⨯=⨯+⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯=⨯+⨯-⨯=⨯⋅1V 和2V 已经相差很小，可终止迭代。

化工热力学第三版(完全版)课后习题答案解析

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⎰=21T T V dT C U ∆；同样，对于初、终态压力相等的过程有⎰=21T 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igP 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 igP⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--，错误！未找到引用源。

U =()1121T PP R C igP⎪⎪⎭⎫⎝⎛--，错误！未找到引用源。

H = 1121T P P C ig P ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-。

B 等温过程的 W =21lnP P RT -，Q =21ln P PRT ，错误！未找到引用源。

U = 0 ，错误！未找到引用源。

H = 0 。

C 绝热过程的 W =()⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--11211igPC RigPP P R V P R C ，Q = 0 ，错误！未找到引用源。

化工热力学习题答案第一至五、第七章

第一章绪论一、选择题（共3小题，3分）1、(1分）关于化工热力学用途的下列说法中不正确的是（） A.可以判断新工艺、新方法的可行性。

B 。

优化工艺过程。

C 。

预测反应的速率。

D.通过热力学模型，用易测得数据推算难测数据；用少量实验数据推算大量有用数据。

E 。

相平衡数据是分离技术及分离设备开发、设计的理论基础.2、（1分）关于化工热力学研究特点的下列说法中不正确的是( ）（A ）研究体系为实际状态。

（B )解释微观本质及其产生某种现象的内部原因. （C )处理方法为以理想态为标准态加上校正。

（D ）获取数据的方法为少量实验数据加半经验模型。

(E ）应用领域是解决工厂中的能量利用和平衡问题.3、（1分）关于化工热力学研究内容，下列说法中不正确的是（） A.判断新工艺的可行性. B.化工过程能量分析。

C.反应速率预测。

D 。

相平衡研究参考答案一、选择题（共3小题，3分) 1、（1分）C 2、（1分)B 3、(1分）C第二章流体的PVT 关系一、选择题(共17小题，17分)1、（1分）纯流体在一定温度下，如压力低于该温度下的饱和蒸汽压,则此物质的状态为( ）。

A ．饱和蒸汽 B.饱和液体 C ．过冷液体 D 。

过热蒸汽2、(1分)超临界流体是下列条件下存在的物质。

A 。

高于T c 和高于P cB 。

临界温度和临界压力下C 。

低于T c 和高于P cD 。

高于T c 和低于P c3、（1分)对单原子气体和甲烷，其偏心因子ω，近似等于 . A 。

0 B. 1 C. 2 D 。

34、（1分)0.1Mpa ，400K 的2N 1kmol 体积约为__________A 3326LB 332。

6LC 3.326LD 33.263m5、(1分)下列气体通用常数R 的数值和单位，正确的是__________ A K kmol m Pa ⋅⋅⨯/10314.833B 1。

987cal/kmol KC 82。

化工热力学第1章习题解答

习题第1章绪言一、是否题1. 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）2. 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。

）3. 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⎰=21T T V dT C U ∆；同样，对于初、终态压力相等的过程有⎰=21T 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。

）4. 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）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 )，则所做的以V 表示)(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 =()1121T P P R C ig P ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--，∆H = 1121T P P C ig P ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-。

B 等温过程的 W =21ln P P RT -，Q =21ln P P RT ，∆U = 0 ，∆H = 0 。

C 绝热过程的 W =()⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--11211ig P C Rig 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 ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛。

矿大(北京)化工热力学01第一章

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1.5 学好化工热力学的目的和方法
1.5.2 学好化工热力学的方法
3、注意单位换算能量：J，Cal，cm3· atm，cm3 · bar 压力：kg/m2（工程压力），atm ，mmHg， bar， Pa，Mpa
温度：K，℃ ，oF，4、循序渐进1来自5 学好化工热力学的目的和方法
巨大的中间试验（需要模型）。
1.4 化工热力学的研究方法和特点
化工热力学研究内容的“三要素”：原理-模型-应用
状态方程EOS
模型原理
活度系数模型γi
应用
方法：运用经典热力学的原理，结合反映体系特征的模
型，应用于解决工程中的实际问题。
1.4 化工热力学的研究方法和特点
特点：
a. 研究体系为实际状态
过程开发、设计和生产的重要理论依据。
1.1.4 热力学的分支
⑷ 统计热力学
Statistical Thermodynamics
统计热力学是年轻的、刚刚起步的学科，它从微观角度出发，例如采用配分函数，研究
过程的热现象。
经典热力学
无论是工程热力学还是化学热力学还是化工热力学，它们均是经典热力学，遵循经典热力学的三大定律（热力学第一、第二、第三定律），不同之处是由于热力学应用的具体对象不同，决定了各种热力学解决问题的方法有各
b. 处理方法：以理想态为标准态加上校正
气体Z （压缩因子）实际结果 = 理想结果 + 校正气体φ（逸度系数）溶液γi（活度系数）
化学热力学的方法建立模型
1.4 化工热力学的研究方法和特点
c. 获取数据的方法：少量实验数据加半经验模型
化工热力学是用少量实验数据加半经验模型，

化工热力学第一章例题

第一章例题一、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 i ，V i )等温可逆地膨胀到(P f ，V f )，则所做的以V 表示)(以P 表示)。

4. 封闭体系中的1mol 理想气体(已知igP 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 =()1121T P P R C igP ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--，∆H =1121T P P C ig P ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-。

B 等温过程的 W =21lnP P RT -，Q =21ln P PRT ，∆U = 0 ，∆H = 0 。

C 绝热过程的 W =()⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--11211igPC RigPP P R V P R C ，Q = 0 ，∆U =()⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-11211ig PC RigPP P R V P R C ，∆H =1121T P P C ig P C R ig P ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛。

5. 在常压下1000cm 3液体水膨胀1cm 3，所作之功为 0.101325J ；若使水的表面增大1cm 2，我们所要作的功是6102.7-⨯J (水的表张力是72e rg cm -2)。

6. 1MPa=106Pa=10bar=9.8692atm=7500.62mmHg 。

7. 1kJ=1000J=238.10cal=9869.2atm cm 3=10000bar cm 3=1000Pa m 3。

8. 普适气体常数R =8.314MPa cm 3 mol -1 K -1=83.14bar cm 3 mol -1 K -1=8.314 J mol -1 K -1=1.980cal mol -1 K -1。

第1章_答案(提示)化工热力学

化工热力学标准化作业一课程名称：化工热力学课程编号：01033080 适用专业：化工工艺课程章次：2、流体的pVT 关系共10页专业班级：姓名：学号：评分：流体的压力p 、温度T 、体积V 和数量(质量或摩尔量)是可以通过实验测量的，利用这些可测得的量和流体的热容数据，可计算其它不能直接从实验测得的热力学性质，如焓H 、熵、热力学能(内能)U 、Gibbs 自由焓G 等。

流体pVT 关系可采用两种方式来描述：一是图形法；二是解析法，如状态方程法与对应状态原理法等。

1 本章学习要求本章的核心内容是流体的pVT 关系。

要求学生掌握纯物质的p-V-T 立体相图中，点、线、面所代表的物理意义及在pT 面和pV 面上投影所形成的p-T 相图和p-V 相图。

认识物质的气、液、固三类常见状态和气-液、气-固、液-固相平衡等在相图中的表征方法；掌握临界点的物理意义及其数学特征。

要求掌握理想气体的基本概念及其基本的数学表达方法；明确在真实条件下，物质都是以非理想状态存在的，掌握采用立方型状态方程和多项级数展开式，如V irial 方程进行非理想气体pVT 计算的方法。

2 重点与难点(1) p-V-T 相图(2) 状态方程(Equations of State ，EOS)(3) 对应状态原理(Corresponding State Principle) (4) 混合物pVTx 关系一、是否题（正确划√号，错误划×号，并写清正确与错误的原因）1、（×）2、（×）3、（×）4、（×）5、（√）6、（×）7、（×）8*（×）9*、（√）10*、（×）二、填空题1、＜。

2、ΔG =0；vapvap sVT H dTdp ∆∆=；能。

3、p r ，T r ，Z c ；p r ，T r ，ω。

4、相同；重叠；分开；饱和液相线（或泡点线）；饱和汽相线（或露点线）；汽液两相平衡共存区；饱和萧汽压；沸点。

化工热力学第四版习题答案

化工热力学第四版习题答案化工热力学第四版习题答案化工热力学是化工专业的一门重要课程，它研究的是化学反应与热力学之间的关系。

对于学习者来说，习题是检验自己对知识掌握程度的重要途径。

本文将为大家提供化工热力学第四版习题的答案，希望能够帮助大家更好地理解和应用热力学知识。

第一章：热力学基础1. 根据热力学第一定律，能量守恒定律，热力学第二定律，能量守恒定律，热力学第三定律，熵增定律，热力学方程等基本原理，回答以下问题：a) 什么是热力学第一定律？它表达了什么物理规律？答：热力学第一定律，也称为能量守恒定律，表明能量在物理系统中的转化是相互转化的，能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，只能从一种形式转化为另一种形式。

b) 什么是热力学第二定律？它表达了什么物理规律？答：热力学第二定律，也称为熵增定律，表明在孤立系统中，熵总是增加的。

熵可以理解为系统的无序程度，熵增定律说明了自然界中的过程总是趋向于无序化。

c) 什么是热力学第三定律？它表达了什么物理规律？答：热力学第三定律，也称为绝对零度定律，表明在绝对零度（0K）下，所有物质的熵为零。

这个定律为热力学提供了一个参考点，使得我们可以计算其他温度下的熵变。

d) 什么是热力学方程？它有哪些基本形式？答：热力学方程是用来描述热力学系统性质的方程。

常见的热力学方程有理想气体状态方程、麦克斯韦关系等。

理想气体状态方程可以表示为PV=nRT，其中P为压力，V为体积，n为物质的物质量，R为气体常数，T为温度。

第二章：热力学函数2. 根据热力学函数的定义和性质，计算以下问题：a) 已知某物质的焓变为ΔH=100kJ，温度变化为ΔT=50℃，求该物质的热容。

答：根据热容的定义，热容C=ΔH/ΔT=100kJ/50℃=2kJ/℃。

b) 已知某化学反应的熵变为ΔS=200J/K，温度变化为ΔT=20K，求该反应的熵变。

答：根据熵变的定义，熵变ΔS=ΔQ/ΔT=200J/20K=10J/K。

化工原理第一章答案

化工原理第一章答案化工原理是化学工程专业的基础课程，它是学生理解和掌握化工工艺的重要一环。

本章主要介绍了化工原理的基本概念和相关知识，包括化工工艺的基本流程、热力学基础、物质平衡等内容。

下面我们将针对第一章的相关问题进行详细解答。

1. 什么是化工原理？化工原理是指化学工程领域中的基本理论和基本原理，包括热力学、流体力学、传热传质等方面的知识。

它是化学工程专业学生理解和掌握化工工艺的基础，是日后从事化工工程实践的重要基础。

2. 化工工艺的基本流程是什么？化工工艺的基本流程包括原料准备、反应过程、分离纯化、产品制备等几个基本步骤。

在实际生产中，这些步骤可能会有所变化，但总体的基本流程是不变的。

3. 热力学基础在化工工艺中的作用是什么？热力学基础在化工工艺中起着至关重要的作用。

它可以帮助工程师分析和计算化工过程中的能量转化和热力学性能，为工艺设计和优化提供理论支持。

4. 什么是物质平衡？物质平衡是指在化工工艺中，原料、中间体和产物在各个环节中的流动和转化过程中，各种物质的质量守恒关系。

物质平衡是化工工艺设计和操作的基础，它对于保证生产过程的稳定和产品质量的一致性至关重要。

5. 化工原理的学习对于学生未来的发展有何意义？化工原理的学习可以帮助学生建立起对化工工艺的基本认识和理解，为日后的专业学习和工程实践打下坚实的基础。

同时，通过化工原理的学习，学生可以培养出扎实的理论基础和分析问题的能力，为未来的发展奠定良好的基础。

总结，化工原理是化学工程专业的重要基础课程，它涵盖了化工工艺的基本概念和相关知识，包括热力学基础、物质平衡等内容。

通过对本章相关问题的详细解答，相信学生们对化工原理的学习会有更深入的理解和把握。

希望大家能够在学习中勤思考、多实践，不断提升自己的专业能力，为将来的发展打下坚实的基础。

化工热力学第一,二三章完整!!!答案

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℃、4.053MPa 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。

化工热力学第三版(完全版)课后习题答案

临界参数 Tc=425.4K, Pc=3.797MPa, ω=0.193
修正的 Rackett 方程常数： α=0.2726, β=0.0003
ln P S 6.8146 2151.63 36.24 T
P S 0.504 MPa
由软件计算知 V sl 103.0193cm3mol 1， V sv 4757.469cm3mol 1
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 , 。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）
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。）
Wrev PdV
C
ig P
R dT
RT dV
V
a bT cT 2 R dT Rd ln V 0
T
T2 a R
T1
T
b cT dT
R ln V2 V1
0,又 V 2 V1
P1 T2 ,故 P2 T1
a ln T2 b T2 T1 T1
c
T
2 2
T12
2
R ln P2 0 P1
3. 一个 0.057m 3气瓶中贮有的 1MPa 和 294 K的高压气体通过一半开的阀门放入一个压力
33
4. 对于三混合物，展开 PR 方程常数 a的表达式， a
yi y j aii a jj (1 k ij ) =
i1 j 1
y12 a1 y 22a 2 y32 a 3 2 y1 y 2 a1 a2 1 k12 2 y2 y3 a2 a 3 1 k 23 2 y3 y1 a3 a1 1 k31 ，其

化工热力学详细课后习题答案陈新志

化工热力学详细课后习题答案陈新志化工热力学是化学工程领域的一门重要基础课程，它对于理解和设计化工过程具有至关重要的作用。

陈新志编写的相关教材中的课后习题，更是对课程知识的巩固和深化。

以下是为您提供的详细课后习题答案。

首先，我们来看第一章的习题。

例如，有一道关于热力学第一定律应用的题目。

题目中给出了一个化工过程中能量的输入和输出情况，要求计算系统的热力学能变化。

解题的关键在于准确列出能量平衡方程，将各种形式的能量转化为相同的单位进行计算。

根据输入能量总和减去输出能量总和等于系统热力学能变化的原理，逐步计算出结果。

第二章的习题往往涉及到热力学第二定律和熵的概念。

比如，有一个关于判断过程是否可逆以及计算熵变的问题。

要解决这类题目，需要先明确可逆过程的特征，即系统和环境之间的压力和温度差无限小。

然后，根据给定的条件计算出初态和终态的熵值，进而求出熵变。

如果熵变大于零，则过程不可逆；熵变等于零，则过程可逆。

第三章关于热力学性质的计算是重点和难点。

比如，有习题要求根据给定的状态方程计算物质的体积、压力、温度等热力学性质。

在解题时，需要熟练掌握各种状态方程的形式和应用条件，通过代数运算或者迭代法求解未知数。

再来看第四章相平衡的习题。

这部分通常会给出一些混合物的组成和温度、压力等条件，要求判断相态并计算各相的组成。

解题时，需要运用相律和相平衡准则，通过绘制相图或者利用数学方法求解方程组来得出答案。

第五章的化学平衡习题，经常涉及到化学反应的平衡常数计算和反应方向的判断。

例如，给定一个化学反应式和各物质的初始浓度，要求计算平衡常数和判断反应是否达到平衡。

这需要运用化学平衡的基本原理和公式，结合物质的热力学性质进行计算和分析。

第六章关于非均相系统热力学的习题，可能会考察界面现象和表面张力的相关知识。

比如，计算液体在毛细管中的上升高度或者固体颗粒在液体中的沉降速度等。

解题时，要运用相应的物理模型和数学公式，考虑表面张力和重力等因素的影响。

化工热力学第一章作业参考答案

2、求1nol 理想气体在常压、25℃时的体积由理想气体状态方程有ν＝RT/p ＝8.314×298/101325＝0.02445m 3=24.45L4、1mol 丙烷放在2L 容器中，用RK 方程分别求100℃和6℃时容器内的压力。

已知其饱和蒸汽压为0.57MPa 100℃时：R-K 方程 a = 18.301 b = 6.268×10-5 (R 取8.3145) P = 1.3718 MPa SRK 方程m = 0.7617 a(Tr) = 0.9935 a(T) = 0.9447 b = 6.268×10-5 (R 取8.3145) P = 1.3725 MPa 6℃时：R-K 方程 P = 0.9325 MPaSRK 方程 a(Tr) = 1.1969 a(T) = 1.1381 P = 0.922 MPa 饱和液体摩尔体积可采用修正的Rackett 方程计算 V sl = 84.33 cm 3/mol<2.0×10-3 m 3/mol, 故P = 0.57 MPa7. van der waals 方程B = b-a/(RT) 代入数值后B = -5.818×10-5C = b 2 代入数值后 C = 1.850×10-9Z = 1+BP/(RT)+(C-B 2)P 2/(RT)2 代入数值后 Z = 0.7453 RK 方程： B = b-a/(RT 3/2) 代入数值后 B = -5.580×10-5C = b 2+ab/(RT 3/2) 代入数值后 C = 3.441×10-9Z = 1+BP/(RT)+(C-B 2)P 2/(RT)2 代入数值后 Z = 0.7840 SRK 方程： B = b-a(T)/(RT) 代入数值后 B = -5.355×10-5C = b 2+a(T)b/(RT) 代入数值后 C = 3.375×10-9Z = 1+BP/(RT)+(C-B 2)P 2/(RT)2 代入数值后 Z = 0.7958 PR 方程： B = b-a(T)/(RT) 代入数值后 B = -6.659×10-5C = b 2+2a(T)b/(RT) 代入数值后 C = 5.7166×10-9Z = 1+BP/(RT)+(C-B 2)P 2/(RT)2 代入数值后 Z = 0.756210、请将van der waals 方程转换为式（2-67）所示的对比形式23138rr r r V V T P --=解：van der waals 方程为：2Vab V RT P r --=()RT b V V a P =-⎪⎭⎫ ⎝⎛+⇒2由学习van der waals 方程时得到的结论：3,89c c c b RT a υυ== 又由cc c c c c T VP R P RT 3883=⇒=υ代入上式，有： c c rc c c V P T V V V V P P 383322=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+ 两边消去PcVc ，即得所求。

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