化工热力学复习习题

,
P
,n
j
i
偏摩尔内能：在T、P和其它
分nj均不变情况下，向无 限多的溶液中加入1mol的
组分量nj均不变情况下，向 无限多的溶液中加入1mol的
组分i所引起的内能变化。
组分i所引起的内能变化。
i

[

(nH ni
)
]P
,
nS
,
n
j

i
i Hi
判断、选择、填空题
1、纯物质的饱和液体的摩尔体积随着温度升高而增大，饱和蒸汽 的摩尔体积随着温度的升高而减小。 √
2、物质的偏心因子ω是由蒸气压定义的，此ω具有压力的单位。× 3、纯物质的三相点温度随着所处压力的不同而改变。 × 4、纯物质由液体变成蒸气，必须经过汽化的相变化过程。× 5、纯物质的Virial系数，如B、C等，仅是温度和压力的函数。× 6、Virial方程中B12反映了异分子间的相互作用力，因此B12=0的气
5、对比态原理是指（任何气体或液体的对比体积（或压缩因子） 是相同，同时其他对比热力学性质之间也存在着较简单的对比态 关系）。
第三章 流体的热力学性质
一.基本概念 1．强度性质 2．广度性质（容量性质）
广度性质若为单位质量的性质，则为强度性质， 如mol热力学能能，偏mol性质。
3．偏微分、全微分、点函数、状态函数的概念 4．剩余性质的定义式
性质。
√
4、偏离函数是指（气体在真实状态下的热力学性质与相同温度下 ，当气体处于理想气体状态下热力学性质之差，表达为：MR=MMig其中M=U、V、H、A、G、S等）。
1）过热蒸汽等温冷凝为过冷液体；
2）过冷液体等压加热成过热蒸汽；
p
3）饱和蒸汽可逆绝热膨胀；
C
4）饱和液体恒容加热；
5）在临界点进行的恒温膨胀
Virial Eq
PV B C D
z

RT
1 V
V2
V3


z PV 1 B'P C'P2 D' P3 RT
普遍化关系式法
① 两参数通用Z图 z f Tr , Pr
由Tr，Pr查图得Z值
② pitzer三参数通用关系式 z f Tr , Pr ,
T Tr Tc
P Pr Pc
1.0 (log Pr s )Tr 0.7
球形分子（Ar，Ke，Xe） ω=0
pitzer提出的三参数通用关系式有两个 普维法 普压法
A． 普维法：
以两项维里方程为基础，图2—9曲线上方，
或Vr≥2时用，
z 1 BP 1 BPc Pr
RT
RTc Tr
BPc B0 B1
RTc
B0

0.083
0.422 Tr 1.6
B1

1.139

0.172 Tr 4.2
B. 普压法：图2—9曲线下方，或Vr＜2时用
z z0 Z1
Z0
图
2-7
Z1
2-8
查值
普遍化关系式法重点是三参数 运用三参数普遍化关系式计算时，
一定是要注意普维法和普压法的应用条件。
ME M M
二.热力学关系式
热力学性质的关系式，最基本的是四大微分方程， 由四大微分方程式，据数学关系推导出的Maxwell 关系式。
原始函数关系式 四大微分方程式 Maxwell关系式
H=U+pV
dU=TdS-pdV
G=H-TS A=U-TS
dH=TdS+Vdp dA=-SdT-pdV
5
4
1
3(T降低
)
2
V
1）过热蒸汽等温冷凝为过冷液体；
2）过冷液体等压加热成过热蒸汽；
T
4
3）饱和蒸汽可逆绝热膨胀；
C 5 4）饱和液体恒容加热；
5）在临界点进行的恒温膨胀
1
2
3(T降低
)
S
第四章 流体混合物（溶液）的热力学性质
一. 基本概念
1．偏mol性质定义
2．化学位
3．混合性质变化： M M
），（

2 V
p
2
T

0
）。
2、正丁烷的偏心因子ω=0.193，临界压力pC=3.797MPa，则在
Tr=0.7时的蒸气压为（0.243 MPa）。
3、写出你所知道的气体状态方程的名称( 4个即可)。
4、维里系数B的物理意义是（两分子间的相互作用力），它的数 值通常与（系统的温度）有关。
xi
M i
0
4．超额性质：
M E M M id
5．混合过程的超额性质变化 M E M M id
6．恒T、P下，G—D Eq
XidMi 0
化学位
偏摩尔性质
i

[

(nU ni
)
]nV
,nS
,n
j

i源自文库
i U i
化学位：在V，S和其它组
Ui

[

(nU ni
)
]T
M=Mgx+（1-x）Ml S=Sgx+（1-x）Sl H=Hgx+（1-x）Hl
判断、选择、填空题
1、对于混合系统，偏离函数中的参考态是（与研究态同温、同组
成的理想气体混合物）。
√
2、偏离函数是两个等温状态的性质之差，因而不能用来计算性质
随着温度的变化。
×
3、偏离函数法计算热力学性质的方便之处在于利用了理想气体的
体必定是理想气体混合物。 × 7、偏心因子是从( B )定义的。 （A）分子的对称性 （B）蒸气压性质（C）分子的极性 8、T温度下的过热纯蒸汽的压力p( B )。 （A）大于该温度下的饱和蒸气压 （B）小于该温度下的饱和蒸气压 （C）等于该温度下的饱和蒸气压
1、纯物质的临界点关系满足（
p 0 V T
第一、二关系式
热一、二律
dG=-SdT+Vdp
三．热力学图表
p—T图，T—S图， lnp—H图，H—S图 水蒸汽表★ 会查用。
要求： ① 推导过程能看懂会推导，计算方法 要掌握，基本微分方程式必须牢记。 ② 热力学图表要求能认识图，会查找 数据，特别是T—S图。
T—S图
VLE区来历 三相线来历
等V线 等p线 的变化规律 等H线
第二章 流体的pVT关系
一．p、V、T、CP是流体的最基本性质，是热力学计算基础 查找文献 实验得（实测） 计算 （由第二章介绍方法计算）
二．pVT数据的计算 1．理想气体：pV=RT （1mol）低压、高温 2．真实气体：主要有两种计算方法，一种EOS法， 另一种普遍化关系法。
EOS法：Virial，VDW，R—K，S—R—K，P—R Eq 。 有关真实气体计算的状态方程式很多，目前已提出的不 下300种，实际应用的也有150种之多，我们主要介绍 以上这些，重点掌握Virial Eq