化工热力学复习题及答案

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。G S H U ∆∆=∆=∆,,0,0但和0不一定等于A ∆，

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 ＝0，0=U ∆，0=T ∆，0=H ∆，故体系将在T ，2V ，状态下达到平衡，()2ln 5.0ln R P P R S =-=∆，2ln RT S T H G -=-=∆∆∆，2ln RT S T U A -=-=∆∆∆） 2. 封闭体系的体积为一常数。（错）

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。） 6. 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） 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. 1MPa=106Pa=10bar==。

4. 1kJ=1000J== cm 3=10000bar cm 3=1000Pa m 3。

5. 普适气体常数R = cm 3 mol -1 K -1= cm 3 mol -1 K -1= J mol -1 K -1 = mol -1 K -1。

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。）

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. 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。（对。则纯物质的P －V 相图上的饱和汽体系和饱和液体系曲线可知。）

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）

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。）

8. 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 。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. 纯物质的第二virial 系数B （A 。virial 系数表示了分子间的相互作用，仅是温度的函数。）

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 3. 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

三、填空题

1. 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。纯物质汽液平衡时，压力称为蒸汽压，温度称为沸点。

2. 简述对应态原理在对比状态下，物质的对比性质表现出较简单的关系。

第3章 均相封闭体系热力学原理及其应用

一、是否题

1. 体系经过一绝热可逆过程，其熵没有变化。(对。[]rev T Q dS 0==)

2. 吸热过程一定使体系熵增，反之，熵增过程也是吸热的。（错。如一个吸热的循环，熵变为零）

3. 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） 4. 象dU=TdS-PdV 等热力学基本方程只能用于气体，而不能用于液体或固相。（错。能于任何相态） 5. 理想气体的状态方程是PV=RT ，若其中的压力P 用逸度f 代替后就成为了真实流体状态方程。（错。

因为逸度不是这样定义的） 6. 逸度与压力的单位是相同的。（对） 二、选择题

1. 对于一均匀的物质，其H 和U 的关系为（B 。因H ＝U ＋PV ）

A. H ≤U

B. H>U

C. H=U

D. 不能确定

第4章 非均相封闭体系热力学

一、是否题

1. 偏摩尔体积的定义可表示为{}{}i

i x P T i n P T i i x V n nV V ≠≠⎪

⎪⎭⎫

⎝⎛∂∂=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂=,,,,∂。(错。因对于一个均相敞开系统，

n 是一个变数，即(){}0,,≠∂∂≠i

n P T i n n )

2. 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。（对。即

常数===),(,ˆP T f f x f f i i i is i ） 3. 理想气体混合物就是一种理想溶液。（对）