030112化工热力学 - 19带答案
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。
化工热力学第三版(完全版)课后习题问题详解
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。
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B 等温过程的 W =21lnP P RT -，Q =21ln P PRT ，错误！未找到引用源。
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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。
化工热力学第三版(完全版)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⎰=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 igP ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--，错误!未找到引用源。
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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。
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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。
化工热力学习题集附答案定稿版
化工热力学习题集附答案精编W O R D版IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】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.>()TP s B.<()TP s C.=()TP s3.T温度下的过热纯蒸汽的压力P（ B ）A.>()TP s B.<()TP s C.=()TP 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 ）9. 设Z 为x ，y 的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（ B ）A. 1x y z Z 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。
化工热力学课后答案
化工热力学课后谜底(填空、判断、画图)之马矢奏春创作第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,其体积总是变动着的,可是初态和终态的体积相等,初态和终态的温度分别为T1和T2,则该过程的⎰=21T T V dTC U∆；同样,对初、终态压力相等的过程有⎰=21T T P dT C H ∆.（对.状态函数的变动仅决定于初、终态与途径无关.） 二、填空题1.状态函数的特点是：状态函数的变动与途径无关,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igP C ),按下列途径由T1、P1和V1可逆地变动至P2,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=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1.纯物质由蒸汽酿成液体,必需经过冷凝的相变动过程.（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.（错.若温度也年夜于临界温度时,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.如温度年夜于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分歧而改变.（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、吉氏函数的变动值均年夜于零.（错.只有吉氏函数的变动是零.）7.气体混合物的virial 系数,如B,C…,是温度和组成的函数.（对.）C 绝热过程的 W=()⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--11211igPC RigPP P R V P R C ,Q= 0 ,∆U=()⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-11211ig P C R igPP P R V P R C ,∆H=1121T P P C ig P C R ig P ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛. 4.1MPa=106Pa=10bar=9.8692atm=7500.62mmHg.5.普适气体常数R=8.314MPa cm3 mol-1 K-1=83.14bar cm3 mol-1 K-1=8.314J mol-1 K-1=1.980cal mol-1 K-1.三、填空题1.表达纯物质的汽平衡的准则有()()()()sl sv sl sv V T G V T G T G T G ,,==或（吉氏函数）、vapvapsV T H dT dP∆∆=（Claperyon 方程）、()⎰-=svslV V slsv s V V P dV V T P ),(（Maxwell 等面积规则）.它们能（能/不能）推广到其它类型的相平衡.2.Lydersen 、Pitzer 、Lee-Kesler 和Teja 的三参数对应态原理的三个参数分别为c r r Z P T ,,、ω,,r r P T 、ω,,r r P T 和ω,,r r P T .3.对纯物质,一定温度下的泡点压力与露点压力相同的（相同/分歧）；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.纯物质汽液平衡时,压力称为蒸汽压,温度称为沸点.4.对三混合物,展开PR 方程常数a 的表达式,∑∑==-=3131)1(i j ij jj ii ji k a a y y a =其中,下标相同的相互作用参数有332211,k k k 和,其值应为1；下标分歧的相互作用参数有),,(,,123132232112123132232112处理已作和和和k k k k k k k k k k k k ===,通常它们值是如何获得？从实验数据拟合获得,在没有实验数据时,近似作零处置. .5.正丁烷的偏心因子ω=0.193,临界压力Pc=3.797MPa 则在Tr=0.7时的蒸汽压为2435.0101==--ωc s P P MPa.五、图示题1.试定性画出纯物质的P-V 相图,并在图上指出 (a)超临界流体,(b)气相,（c ）蒸汽,（d ）固相,（e ）汽液共存,（f ）固液共存,（g ）汽固共存等区域；和(h)汽-液-固三相共存线,(i)T>Tc 、T<Tc 、T=Tc 的等温线.2.试定性讨论纯液体在等压平衡汽化过程中,M （= V 、S 、G ）随T 的变动（可定性作出M-T 图上的等压线来说明）.六、证明题1.由式2-29知,流体的Boyle 曲线是关于0=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂TP Z 的点的轨迹.证明vdW 流体的Boyle 曲线是()0222=+--ab abV V bRT a证明：001=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂T T T V P V P V P P V RT P Z 得由由vdW 方程得整理得Boyle 曲线第3章 均相封闭体系热力学原理及其应用一、是否题1.热力学基本关系式dH=TdS+VdP 只适用于可逆过程.（错.不需要可逆条件,适用于只有体积功存在的封闭体系）2.当压力趋于零时,()()0,,≡-P T M P T M ig （M 是摩尔性质）.（错.当M ＝V 时,不恒即是零,只有在T ＝TB 时,才即是零）3.纯物质逸度的完整界说是,在等温条件下,f RTd dG ln =.（错.应该是=-ig G G 0()0ln P f RT 等）4.那时0→P ,∞→P f.（错.那时0→P ,1→P f ）5. 因为⎰⎪⎭⎫ ⎝⎛-=PdP P RT V RT 01ln ϕ,那时0→P ,1=ϕ,所以,0=-PRTV .（错.从积分式看,那时→P ,PRT V -为任何值,都有1=ϕ；实际上,0lim 0=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-=→BTT P P RT V6.吉氏函数与逸度系数的关系是()()ϕln 1,,RT P T G P T G ig ==-.（错,(),(T G P T G ig -fRT P ln )1==）7.由于偏离函数是两个等温状态的性质之差,故不成能用偏离函数来计算性质随着温度的变动.（错.因为：()()()()[]()()[]()()[]0102011102221122,,,,,,,,P T M P T M P T M P T M P T MP T M P T M P T M igigigig-+---=-）三、填空题1.状态方程P Vb R T()-=的偏离焓和偏离熵分别是bP dP P R T b P RTdP T V T V HH PP P ig=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=-⎰⎰00和0ln 0000=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=+-⎰⎰dP P R P R dP T V P R P P R S S PP P ig；若要计算()()1122,,P T H P T H -和()()1122,,P T S P T S -还需要什么性质？igP C ；其计算式分别是()()1122,,P T H P T H -()()[]()()[]()()[]()dTC P P b dTC bP bP T H T H T H P T H T H P T H T T igP T T igP ig ig ig ig ⎰⎰+-=+-=-+---=2121121212111222,,和()()1122,,P T S P T S -()()[]()()[]()()[]dTTC P P R dT T C P P R P P R P T S P T S P T S P T S P T S P T S TT igP T T ig P ig ig ig ig ⎰⎰+-=++-=-+---=2121120102010201110222ln ln ln ,,,,,,.2.对混合物体系,偏离函数中参考态是与研究态同温．同组成的理想气体混合物.五、图示题1.将下列纯物质经历的过程暗示在P-V,lnP-H,T-S 图上(a)过热蒸汽等温冷凝为过冷液体；(b)过冷液体等压加热成过热蒸汽；(c)饱和蒸汽可逆绝热膨胀；(d)饱和液体恒容加热；(e)在临界点进行的恒温膨胀.解：第4章非均相封闭体系热力学一、是否题1.偏摩尔体积的界说可暗示为{}{}ii x P T i n P T i i x V n nV V ≠≠⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂=,,,,∂.(错.因对一个均相关闭系统,n 是一个变数,即(){}0,,≠∂∂≠i n P T i n n )2.对理想溶液,所有的混合过程性质变动均为零.（错.V,H,U,CP,CV 的混合过程性质变动即是零,对S,G,A 则不即是零）3.对理想溶液所有的逾额性质均为零.（对.因is E M M M -=） 4.体系混合过程的性质变动与该体系相应的逾额性质是相同的.（错.同于4）5.理想气体有f=P,而理想溶液有i i ϕϕ=ˆ.（对.因i i i i i i is i is i PfPx x f Px f ϕϕ====ˆˆ） 6.温度和压力相同的两种理想气体混合后,则温度和压力不变,总体积为原来两气体体积之和,总热力学能为原两气体热力学能之和,总熵为原来两气体熵之和.（错.总熵不即是原来两气体的熵之和）7.因为GE(或活度系数)模型是温度和组成的函数,故理论上i γ与压力无关．（错.理论上是T,P,组成的函数.只有对高压下的液体,才近似为T 和组成的函数）8.纯流体的汽液平衡准则为f v=f l.（对）9.混合物体系达到汽液平衡时,总是有l iv i l v l i v i f f f f f f ===,,ˆˆ.（错.两相中组分的逸度、总体逸度均纷歧定相等）10. 理想溶液一定符合Lewis-Randall 规则和Henry 规则.（对.）、填空题1.填表2.有人提出了一定温度下二元液体混合物的偏摩尔体积的模型是)1(),1(122211bx V V ax V V +=+=,其中V1,V2为纯组分的摩尔体积,a,b 为常数,问所提出的模型是否有问题？由Gibbs-Duhem 方程得,b V x V x a 1122=, a,b 不成能是常数,故提出的模型有问题；若模型改为)1(),1(21222211bx V V ax V V +=+=,情况又如何？由Gibbs-Duhem 方程得,b V V a 12=,故提出的模型有一定的合理性_. 3.常温、常压条件下二元液相体系的溶剂组分的活度系数为32221ln x x βαγ+=（βα,是常数）,则溶质组分的活度系数表达式是=2ln γ3121232x x ββα-+. 解： 由0ln ln 2211=+γγd x d x ,得从()1021==γ此时x 至任意的1x 积分,得 五、图示题1.下图中是二元体系的对称归一化的活度系数21,γγ与组成的关系部份曲线,请补全两图中的活度系数随液相组成变动的曲线；指出哪一条曲线是或12~x γ；曲线两端点的含意；体系属于何种偏差.21,γγ解,以上虚线是根据活度系数的对称归一化和分歧毛病称归一化条件而获得的.第5章 非均相体系热力学性质计算一、是否题1.在一定压力下,组成相同的混合物的露点温度和泡点温度不成能相同.（错,在共沸点时相同）2.在（1）-（2）的体系的汽液平衡中,若（1）是轻组分,（2）是重组分,则11x y >,22x y <.（错,若系统存在共沸点,就可以呈现相反的情况）3.在（1）-（2）的体系的汽液平衡中,若（1）是轻组分,（2）是重组分,若温度一定,则体系的压力,随着1x 的增年夜而增年夜.（错,理由同6）4.纯物质的汽液平衡常数K 即是1.（对,因为111==y x ）5.下列汽液平衡关系是毛病的i i Solvent i v i i x H Py *,ˆγϕ=.（错,若i 组分采纳分歧毛病称归一化,该式为正确）6.对理想体系,汽液平衡常数Ki(=yi/xi),只与T 、P 有关,而与组成无关.（对,可以从理想体系的汽液平衡关系证明）7.对负偏差体系,液相的活度系数总是小于1.（对）8.能满足热力学一致性的汽液平衡数据就是高质量的数据.（错）9.逸度系数也有归一化问题.（错）10. EOS ＋γ法既可以计算混合物的汽液平衡,也能计算纯物质的汽液平衡.（错） 、填空题1.说出下列汽液平衡关系适用的条件(1) l iv i f f ˆˆ= ______无限制条件__________；(2)i l i i v i x y ϕϕˆˆ= ______无限制条件____________； (3)i i s i i x P Py γ= _________高压条件下的非理想液相__________.2.丙酮(1)-甲醇(2)二元体系在98.66KPa 时,恒沸组成x1=y1=0.796,恒沸温度为327.6K,已知此温度下的06.65,39.9521==s s P P kPa 则 van Laar 方程常数是A12=______0.587_____,A21=____0.717____(已知van Laar 方程为 221112212112x A x A x x A A RT G E+=)1.组成为x1=0.2,x2=0.8,温度为300K 的二元液体的泡点组成y1的为(已知液相的3733,1866),/(75212121==+=s sE t P P n n n n G Pa)___0.334____________.2.若用EOS ＋γ法来处置300K 时的甲烷（1）－正戊烷（2）体系的汽液平衡时,主要困难是MPa P s 4.251=饱和蒸气压太高,不容易简化；（ EOS+γ法对高压体系需矫正）.3.EOS 法则计算混合物的汽液平衡时,需要输入的主要物性数据是ij Ci Ci Ci k P T ,,,ω,通常如何获得相互作用参数的值？_从混合物的实验数据拟合获得.4.由Wilson 方程计算常数减压下的汽液平衡时,需要输入的数据是Antoine 常数Ai,Bi,Ci; Rackett 方程常数α,β；能量参数),2,1,)((N j i ii ij =-λλ,Wilson 方程的能量参数是如何获得的？能从混合物的有关数据（如相平衡）获得. 五、图示题 1描述下列二元y x T --图中的变动过程D C B A →→→：这是一个等压定（总）组成的降温过程.A 处于汽相区,降温到B 点时,即为露点,开始有液滴冷凝,随着温度的继续下降,发生的液相量增加,而汽相量减少,当达到C 点,即泡点时,汽相消失,此时,液相的组成与原始汽相组成相同.继续降温达到D 点.描述下列二元y x P --图中的变动过程D C B A →→→：这是一等温等压的变组成过程.从A 到B,是液相中轻组分1的含量增加,B 点为泡点,即开始有汽泡呈现.B 至C 的过程中,系统中的轻组分增加,汽相相对液相的量也在不竭的增加,C 点为露点,C 点到D 点是汽相中轻组分的含量不竭增加.PA B C DT =常数1.将下列T-x-y图的变动过程A→B→C→D→E和P-x-y图上的变动过程F→G→H→I→J暗示在P-T图（组成=0.4）上.。
化工热力学课后答案完整版
.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V id为V id RT8.314(400273.15) 1.381 103m3mol 1p 4.053106（2）用 RK 方程求摩尔体积将RK 方程稍加变形，可写为V RT a(V b)b（E1）p T 0.5 pV (V b)其中0.42748R2T c2.5ap c0.08664 RT cbp c从附表 1 查得甲烷的临界温度和压力分别为T c=190.6K,p c=4.60MPa，将它们代入a, b 表达式得a0.42748 8.3142 190.62.5 3.2217m 6 Pa mol -2 K 0.54.60106b0.086648.314190.6 2.9846 10 5 m3 mol 14.60106以理想气体状态方程求得的V id为初值，代入式（ E1）中迭代求解，第一次迭代得到V1值为V18.314673.15 2.984610 54.053106.3.2217 (1.381 100.56673.15 4.053 10 1.381 103 2.9846 10 5 )3(1.381 10 3 2.984610 5 )1.38110 32.984610 5 2.124610 51.3896331 10m mol第二次迭代得 V2为V2 1.381103 2.98461053.2217(1.389610 3 2.984610 5)673.15 0.5 4.05310 61.389610 3(1.389610 3 2.984610 5)1.38110 32.984610 5 2.112010 51.389710 3 m3 mol1V1和 V2已经相差很小，可终止迭代。
030112化工热力学-18
《化工热力学》综合复习资料一、乙腈(1)和乙醛(2)在87.0kPa ，80℃时混合形成等分子蒸汽混合物，已知B 11= - 2.619m 3/kmol ，B 22=- 0.633m 3/kmol ，δ12= - 4.060m 3/kmol请计算混合物中组分1和2的逸度1ˆf 和2ˆf 。
二、在某T , p 下，测得某二元体系的活度系数值可用下列方程表示：122ln (20.5) x x γ=+，211ln (20.5) x x γ=+，i γ为基于Lewis －Randall 规则标准状态下的活度系数。
试问，这两个方程式是否符合热力学一致性？三、某炼厂有一台蒸汽透平，已知蒸汽入口的温度为400℃，压力为5.0MPa ，蒸汽排出的压力为1.0 MPa 。
环境温度20℃。
请利用水蒸气表计算：(1) 若透平绝热可逆操作，试计算每kg 蒸汽流过透平时所作的功以及蒸汽的出口温度；(2) 若透平既不绝热也不可逆，输出的轴功等于绝热可逆操作时轴功的85%，并且由于隔热不好每kg蒸汽有15.0kJ 的热量散失于环境中，求此时蒸汽出口的温度为多少，并计算该过程的有效能损失。
四、由组分1与2组成的溶液，液相活度系数与组成的关联式为：221ln x =γ；212ln x =γ，已知90℃时，两个组分的饱和蒸气压分别为：s p 1=133.289kPa ；sp 2=93.303kPa 。
系统符合低压汽液平衡的关系式，请判断该系统在90℃下能否形成恒沸（共沸）物？五、某换热器内，冷、热两种流体进行换热，热流体的流率为100kmol.h -1，C p =29 kJ.kmol -1.K -1，温度从500K 降为350K ，冷流体的流率也是100kmol.h -1，C p =29 kJ.kmol -1.K -1，进入换热器的温度为300K ，换热器表面的热损失为87000 kJ.h -1，求该换热器的有效能损失及有效能利用率。
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（第三版）课后答案完整版_朱自强
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℃、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。
030112化工热力学
《化工热力学》课程综合复习资料一、单选题1.超临界流体是下列（）条件下存在的物质。
A 、高于临界温度Tc 和高于临界压力pc B 、临界温度Tc 和高于临界压力pc 下 C 、低于临界温度Tc 和高于临界压力pc D 、高于临界温度Tc 和低于临界压力pc 答案：A2.若z 为x 、y 的连续函数，有全微分d d d z M x N y =+，则有（）。
A 、y x M N y x ⎛⎫∂∂⎛⎫= ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭B 、y x M N x y ⎛⎫∂∂⎛⎫=⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭ C 、y x z z x y ⎛⎫∂∂⎛⎫= ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭D 、其他选项都不对 答案：A3.下列哪个不是热力学基本方程（即四大微分方程）？ A 、d d d U T S p V =- B 、d d d H T S V p =+ C 、d d d G V p S T =- D 、d d d A p V S T =- 答案：D4.计算焓值时要选取参考态T 0、p 0，参考态的压力p 0应选择（）。
A 、任意选择 B 、应足够低 C 、应足够高 D 、其他选项都不对 答案：B5.关于剩余性质M R ，理想气体性质M ig ，下列公式正确的是（）。
A 、ig R M M M += B 、ig R 2M M M -= C 、ig R M M M -= D 、R ig M M M += 答案：C6.在远离临界温度的条件下，蒸汽视为理想气体，假定蒸发焓∆H vap 不随温度变化，则得到蒸气压方程为：s ln /p A B T =-，式中A 、B 两个常数常用（）两个数据点来确定。
A 、三相点和临界点 B 、正常沸点和临界点 C 、正常沸点和三相点 D 、任意两个点 答案：B7.下列各式中，化学位的定义式是（）。
A 、,,()ji i p nS n nH n ⎡⎤∂≡⎢⎥∂⎣⎦μ B 、,,()j i i nV nS n nG n ⎡⎤∂≡⎢⎥∂⎣⎦μ C 、,,()j i i p T n nA n ⎡⎤∂≡⎢⎥∂⎣⎦μ D 、,,()j i i T nS n nU n ⎡⎤∂≡⎢⎥∂⎣⎦μ 答案：A8.下列偏摩尔性质与溶液性质关系式中，n mol 溶液性质nM =（）。
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 )，则所做的以V 表示)(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 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 =()⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-11211PC RigPP P R V P R C ，∆H =1121T P P C igPC R ig P ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛。
化工热力学课后习题答案
化工热力学课后习题答案第1章绪言一、是否题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。
）第2章Ｐ－Ｖ－Ｔ关系和状态方程一、是否题2. 纯物质由蒸汽变成液体，必须经过冷凝的相变化过程。
（错。
可以通过超临界流体区。
）3. 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。
）4. 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。
）7. 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。
）8. 在同一温度下，纯物质的饱和液体与饱和蒸汽的热力学能相等。
（错。
它们相差一个汽化热力学能，当在临界状态时，两者相等，但此时已是汽液不分）9. 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。
）10. 若一个状态方程能给出纯流体正确的临界压缩因子，那么它就是一个优秀的状态方程。
（错。
）11. 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。
）12. 气体混合物的virial系数，如B，C…，是温度和组成的函数。
（对。
）13. 三参数的对应态原理较两参数优秀，因为前者适合于任何流体。
（错。
三对数对应态原理不能适用于任何流体，一般能用于正常流体normal fluid）14. 在压力趋于零的极限条件下，所有的流体将成为简单流体。
(错。
简单流体系指一类非极性的球形流，如Ar等，与所处的状态无关。
)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。
化工热力学_习题集(含答案)
4.纯物质的第二Virial系数B（）。
A．仅是T的函数B.仅是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.纯物质p—V图临界等问线上临界点的特性是（）。
A. B.
C. D.
6.对于均相系统， 等于（）。
A.0B.cp/cv
C.RD.
7.一气体符合p=RT/（V-b）的状态方程从V1等温可逆膨胀至V2，则系统的ΔS为（）
H（kJ·kg-1）
S(kJ·kg-1·K-1)
H2O(l)
298
104.8
0.3666
H2O(s)
273
-334.9
-1.2265
68.设有一台锅炉，水流入锅炉是之焓为62.7kJ·kg-1，蒸汽流出时的焓为2717 kJ·kg-1，锅炉的效率为70％，每千克煤可发生29260kJ的热量，锅炉蒸发量为4.5t·h-1，试计算每小时的煤消耗量。
33.单元操作的经济性分析中，功耗费用和下列（）有关。
A.损耗功B.理想功
C.环境温度D.有效能
34.在流体流动过程和换热过程中，下列哪一项的大小影响过程的经济性（）。
A.过程的理想功B.过程的损耗功
C.流体的流速D.冷热流体间的温差
35.下列叙述（）是正确的。
A.等熵膨胀的冷冻量要比节流膨胀的冷冻量大
A.理想混合溶液的体积和焓变化为零
B.理想混合溶液的熵和自由能变化不为零
C.M=A，S和G时，超额性质等于混合性质
D.M=V，U，H，Cp，CV和Z时超额性质为混合性质
22.理想气体流过节流阀，其参数变化为（）。
A. ∆T=0，∆S=0B. ∆T=0，∆S>0
2020年中国石油大学网络教育030112化工热力学-20考试试题及参考答案
2020年中国石油大学网络教育030112化工热力学-20考试试题及参考答案化工热力学第1页共8页《化工热力学》课程综合复习资料计算题：1.由组分1与2组成的溶液，液相活度系数与组成的关联式为：221ln x =γ；212ln x =γ，已知90℃时，两个组分的饱和蒸气压分别为：s p 1=133.289kPa ；sp 2=93.303kPa 。
系统符合低压汽液平衡的关系式，请判断该系统在90℃下能否形成恒沸（共沸）物？2.甲醇(1)和甲乙酮(2)在337.3K 和1.013×105Pa 下形成恒沸物，其恒沸组成x 1为0.842，并已知在337.3K 时甲醇和甲乙酮的饱和蒸气压分别为s p 1=98.26kPa ；s p 2=60.78kPa 。
如气相可视为理想气体，液相服从Van Laar 方程。
试计算：(1) Van Laar 方程的方程参数。
(2) 在337.3K 由纯组分混合形成1 mol 组成为x 1=0.3的溶液的ΔG 值。
3.已知氯仿(1)和甲醇(2)组成的二元溶液，在50℃时，各组分的无限稀释活度系数分别为3.21=∞γ，0.72=∞γ，饱和蒸汽压分别为：S p 1= 67.58kPa ，S p 2= 17.63kPa 。
请问： (1) 假定该体系服从van Laar 方程，请计算50℃时与x 1=0.3成平衡关系的汽相组成y 1。
(2) 在50℃时由纯组分混合形成1mol 上述溶液的ΔG 值。
4.某炼厂有一台蒸汽透平，已知蒸汽入口的温度为400℃，压力为5.0MPa ，蒸汽排出的压力为1.0 MPa 。
该透平每kg 蒸汽在20℃环境中损失热量15.0 kJ ，并且输出的轴功等于绝热可逆热机轴功的85％。
试利用水蒸气表计算：此过程的理想功、损耗功和热力学效率。
5.乙醇(1)－苯(2)恒沸混合物的组成x 1=0.448，其在常压(101.325kPa)下的沸点为68.2℃，如果气相可视为理想气体，液相服从van Laar 方程。
(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idC，可以解决化p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，()()()()点在点在C V P C V P T T 0022==∂∂∂即最本质的因素是对比温度、对比压力以及偏心因子r T ，rP 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。
《化工热力学》(第二、三版_陈新志)课后习题答案之欧阳家百创编
第1章绪言欧阳家百（2021.03.07）一、是否题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。
）第2章Ｐ－Ｖ－Ｔ关系和状态方程一、是否题2. 纯物质由蒸汽变成液体，必须经过冷凝的相变化过程。
（错。
可以通过超临界流体区。
）3. 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。
）4. 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。
）7. 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。
）8. 在同一温度下，纯物质的饱和液体与饱和蒸汽的热力学能相等。
（错。
它们相差一个汽化热力学能，当在临界状态时，两者相等，但此时已是汽液不分）9. 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。
）10.若一个状态方程能给出纯流体正确的临界压缩因子，那么它就是一个优秀的状态方程。
（错。
）11.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。
）12.气体混合物的virial系数，如B，C…，是温度和组成的函数。
（对。
）13.三参数的对应态原理较两参数优秀，因为前者适合于任何流体。
（错。
三对数对应态原理不能适用于任何流体，一般能用于正常流体normal fluid）14.在压力趋于零的极限条件下，所有的流体将成为简单流体。
(错。
简单流体系指一类非极性的球形流，如Ar等，与所处的状态无关。
)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。
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《化工热力学》课程综合复习资料一、计算题1. 乙醇(1)－苯(2)恒沸混合物的组成x 1=0.448，其在常压(101.325kPa)下的沸点为 68.2℃，如果气相可视为理想气体，液相服从van Laar 方程。
并已知纯组分在 68.2℃下的饱和蒸汽压分别为：S p 1= 66.87kPa ，Sp 2= 68.93kPa 。
求：(1) van Laar 方程的常数；(2) 68.2℃时与x 1=0.3成平衡关系的汽相组成y 1。
2. 某炼厂有一台蒸汽透平，已知蒸汽入口的温度为400℃，压力为5.0MPa ，蒸汽排出的压力为1.0 MPa 。
该透平每kg 蒸汽在20℃环境中损失热量15.0 kJ ，并且输出的轴功等于绝热可逆热机轴功的85％。
试利用水蒸气表计算：此过程的理想功、损耗功和热力学效率。
3. 苯(1)-环己烷(2)恒沸混合物的组成x 1=0.525，其在常压下(101.325 kPa)的沸点为77.4℃，如果气相可视为理想气体，液相服从Van Laar 方程。
并已知纯组分在77.4℃下的饱和蒸汽压分别为：s p 1=93.2 kPa ， sp 2=91.6 kPa 。
试求：(1) Van Laar 方程的方程参数。
(2) 在77.4℃下与x 1=0.7成平衡的汽相组成y 1 。
4. 某炼厂有一台蒸汽透平，已知水蒸气入口的温度为400℃，压力为1.0MPa ，蒸汽排出的压力为0.1 MPa 。
该透平每kg 蒸汽在20℃环境中损失热量22.22kJ ，并且输出的轴功等于绝热可逆热机轴功的85％。
试利用水蒸气表计算：(1) 蒸汽的出口温度；(2)过程的理想功和有效能损失。
5. 已知氯仿(1)和甲醇(2)组成的二元溶液，在50℃时，各组分的无限稀释活度系数分别为3.21=∞γ，0.72=∞γ，饱和蒸汽压分别为：S p 1= 67.58kPa ，Sp 2= 17.63kPa 。
请问：(1) 假定该体系服从van Laar 方程，请计算50℃时与x 1=0.3成平衡关系的汽相组成y 1。
(2) 在50℃时由纯组分混合形成1mol 上述溶液的ΔG 值。
6. 设在用烟道气预热空气的预热器中，通过的烟道气和空气的压力均为常压，其流量分别为45000kg.h -1和42000kg.h -1。
烟道气进入时的温度为315℃，出口温度为200℃。
设在此温度范围内=id p C 1.090kJ.kg -1.K -1。
空气进口温度为38℃，设在有关温度范围内=id p C 1.005kJ.kg -1.K -1。
已知大气温度为25℃，预热器完全保温。
(1) 预热器中不可逆传热的有效能损失；(2) 预热器的有效能利用率。
综合复习资料参考答案一、计算题1.解： (1) 由于汽相可以视为理想气体，而液相为非理想溶液 ∴ VLE 时有：si i i i p x p y γ=对恒沸点有ii x y = ∴si i p p /=γ515.187.66325.10111===s p p γ470.193.68325.10122===s p p γ计算Van Laar 方程的方程常数计算Van Laar 方程的方程常数：x 1=0.448，x 2=0.552907.1515.1ln 448.0470.1ln 552.01515.1ln ln ln 1ln 221122112=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+='γγγx x A355.1470.1ln 552.0515.1ln 448.01470.1ln ln ln 1ln 222211221=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+='γγγx x A(2) x 1=0.3时，两组分的活度系数为7420.07.0355.13.0907.11907.11ln 22221112121=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛''+'=x A x A A γ1918.03.0907.17.0355.11355.11ln 22112221212=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯+=⎪⎪⎭⎫⎝⎛''+'=x A x A A γ∴ 100.21=γ 211.12=γ ∵ s p x p y 1111γ= sp x p y 2222γ= ∴ss p x p x p 222111γγ+=93.68211.17.087.66100.23.0⨯⨯+⨯⨯==100.56 kPa∴ 汽相组成为：419.056.10087.66100.230.01111=⨯⨯==p p x y s γ2. 解：过程示意图如图所示：以透平及其内容物为体系，即稳流体系 忽略动、位能变化，则能平式：sW Q H H +=-12熵平式：0021=++-g S T QS S ∆透平绝热可逆操作，∴有 S 1= S 2,rev 由400℃,5.0 MPa 可查出 H 1 = 3198.3 kJ/kg ， S 1 = 6.6508 kJ/kg.K 由S 2,rev = S 1 =6.6508 kJ/kg.K ，p 2=1.0 MPa 可查出：蒸汽出口温度T 2,rev = 192.2℃，以及H 2,rev =2807.4 kJ/kg ∴可逆轴功 W s,rev = H 2,rev －H 1 =2807.4－3198.3=－390.9 kJ/kg ∵透平不绝热也不可逆操作实际轴功 W s = 0.85 W s,rev = 0.85×(-390.9) =-332.3 kJ/kg 由能平式H 2=H 1+Q +W s =3198.3－15.0－332.3=2851.0 kJ/kg 由p 2和H 2查得，蒸汽出口温度 T 2 = 210℃，及S 2 =6.7427 kJ/kg.K 理想功 W id =ΔH －T 0ΔS=(H 2－H 1)－T 0(S 2－S 1) =(2851.0－3198.3)－(273.15+20)×(6.7427－6.6508) =-374.24 kJ/kg 损失功 W L = W s －W id =－332.3－(－374.24)=41.94 kJ/kg或W L = T 0ΔS －Q =(273.15+20)×(6.7427－6.6508)+15.0=41.94 kJ/kg热力学效率%79.8824.3743.332===id s W W η3.解： (1) 由于汽相可以视为理想气体，而液相为非理想溶液 ∴ 汽液相平衡关系为：si i i i y p x p γ=对恒沸点有i iy x = ∴/si i p p γ=11101.325 1.08793.2s p p γ===22101.325 1.10691.6s p p γ===计算Van Laar 方程的方程常数365.0ln ln 1ln 21122112=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+='γγγx x A370.0ln ln 1ln 22211221=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+='γγγx x A(2) x 1=0.7时，两组分的活度系数为0335.03.0370.07.0365.01365.01ln 22221112121=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛''+'=x A x A A γ1798.07.0365.03.0370.01370.01ln 22112221212=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛''+'=x A x A A γ∴ 1 1.0341γ= 2 1.1970γ=∵ 1111sy p x p γ=2222s y p x p γ=∴111222s sp x p x p γγ=+=100.36 kPa∴ 汽相组成为：11110.7 1.034193.20.672100.36s x p y p γ⨯⨯===4. 解：过程示意图如图所示：以透平及其内容物为体系，即稳流体系 忽略动、位能变化，则能平式：sW Q H +=∆即sW Q H H +=-12熵平式：0021=++-g S T QS S ∆由400℃,1.0 MPa 可查出 H 1 = 3264.4 kJ/kg ， S 1 = 7.4665 kJ/kg.K∵透平绝热可逆操作，∴有 S 1= S 2,rev 由S 2,rev = S 1 =7.4665 kJ/kg.K ，p 2=0.1 MPa 可查出：T 2,rev = 119.9℃，以及H 2,rev =2716.3 kJ/kg 可逆轴功 W s,rev = H 2,rev －H 1 =－548.1 kJ/kg 实际轴功 W s = 0.85 W s,rev = 0.85×(-548.1) =-465.885 kJ/kg 由能平式H 2=H 1+Q +W s =2776.3 kJ/kg 由p 2和H 2查得，蒸汽出口温度 T 2 = 150℃，及S 2 =7.6137 kJ/kg.K 理想功 W id =ΔH －T 0ΔS=(H 2－H 1)－T 0(S 2－S 1) =-531.2 kJ/kg 有效能损失 E x,L =W L = W s －W id =65.3 kJ/kg 或者E x ,L =W L = T 0ΔS －Q =65.3 kJ/kg 5. 解：(1) 对Van Laar 方程：833.03.2ln ln 112==='∞γA 946.10.7ln ln 221==='∞γAx 1=0.3时，两组分的活度系数为5948.07.0946.13.0833.01833.01ln 22221112121=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛''+'=x A x A A γ04676.03.0833.07.0946.11946.11ln 22112221212=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛''+'=x A x A A γ∴ 8126.11=γ 048.12=γ ∵ s p x p y 1111γ= sp x p y 2222γ= ∴ss p x p x p 222111γγ+=63.17048.17.058.678126.13.0⨯⨯+⨯⨯==49.68 kPa∴ 汽相组成为：740.068.4958.678126.13.01111=⨯⨯==p p x y s γ(2) 在50℃由纯组分混合形成溶液(组成x 1=0.3)的ΔG 值[]∑+==)ln()ln()ln(222111x x x x RT x x RT G i i i γγγ∆[])7.0048.1ln(7.0)3.08126.1ln(3.0)5015.273(314.8⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯=G ∆ )3996.0(15.323314.8-⨯⨯==－1073.6 J/mol 6. 解：首先应根据能量衡算计算空气出口的温度。