化工热力学习题答案 第一至五、第七章
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。
化工热力学习题及答案 第七章
BP 结合一定的混合法则后,也能作为EOS法计算汽液平衡的模型。 RT
(错,该方程不能用汽液两相) 12. 对于理想体系,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)
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第7章
一、是否题
相平衡与化学反应平衡
在一定温度T(但T<Tc)下,纯物质的饱和蒸汽压只可以从诸如Antoine等蒸汽压方程求得,而不能从已知常数 的状态方程(如PR方程)求出,因为状态方程有三个未知数(P、 V、 T)中,只给定了温度T,不可能唯一地确定 P和V。 1. (错,因为纯物质的饱和蒸汽压代表了汽液平衡时的压力。由相律可知,纯物质汽液平衡状态时自由度为1, 若已知T,其蒸汽压就确定下来了。已知常数的状态方程中,虽然有P、V、T三个变量,但有状态方程和汽液平 衡准则两个方程,所以,就能计算出一定温度下的蒸汽压。 ) 2. 混合物汽液相图中的泡点曲线表示的是饱和汽相,而露点曲线表示的是饱和液相。 (错) 3. 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可能相同。 (错,在共沸点时相同) 4. 一定压力下,纯物质的泡点温度和露点温度是相同的,且等于沸点。 (对) 5. 由(1)(2)两组分组成的二元混合物,在一定T、 P下达到汽液平衡,液相和汽相组成分别为 x1 , y1 ,若 ,
' ' 体系加入10 mol 的组分(1) ,在相同T、P下使体系重新达到汽液平衡,此时汽、液相的组成分别为 x1 , y1 , ' ' 则 x1 x1 和 y1 y1 。
《化工热力学》详细课后习题标准答案(陈新志)
- 1 - / 1052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.。
高等化工热力学智慧树知到答案章节测试2023年武汉科技大学
第一章测试1.压力增大,物质的焓()。
A:增大B:不变C:二者无关D:减小答案:A2.理想气体的焓仅仅是温度的函数A:对B:错答案:A3.热力学第一定律不能用于孤立系统A:对B:错答案:A4.热力学只有3个定律A:对B:错答案:B5.绝对零度以下是不可能达到的A:错B:对答案:B第二章测试1.吉布斯自由能()。
A:恒大于内能B:恒小于内能C:恒大于焓D:恒小于焓答案:D2.压力增大,物质的内能()。
A:不能确定B:减小C:不变D:增大答案:D3.内能()。
A:只是温度的函数B:既是温度的函数,也是体积的函数C:既是温度的函数,也是压强和体积的函数D:既是温度的函数,也是压强的函数答案:C4.热力学温度()。
A:恒大于等于零B:恒大于零C:恒小于零D:恒小于等于零答案:B5.下列属于强度性质的物理量是()。
A:焓B:熵C:内能D:温度答案:D6.地球是一个()。
A:敞开系统B:什么都不是C:孤立系统D:封闭系统答案:A7.温度升高,物质的恒压热容()。
A:二者无关B:降低C:升高D:都有可能答案:D8.气体绝热可逆膨胀过程中熵变()。
A:小于零B:都有可能C:等于零D:大于零答案:C9.压力升高,物质的恒压热容()。
A:二者无关B:不能确定C:升高D:降低答案:C10.下列属于内能的是()。
A:电子间的相互排斥能B:分子的转动动能C:原子能D:分子间的相互作用能E:物体的转动动能答案:ABCD11.下列属于容量性质的状态函数有()。
A:焓B:温度C:自由能D:熵E:内能答案:ACDE12.下列无法知道绝对值的热力学函数有()。
A:熵B:自由能C:分子势能D:内能E:焓答案:ABDE13.熵与下列哪些因素有关()。
A:压强B:物质的质量C:温度D:分子量E:组成答案:ABCDE14.下列过程中熵增大的有()。
A:精馏B:结晶C:干燥D:吸收E:萃取答案:DE15.在一个隔离系统中,功可以完全转变成热,但热不能完全转变成功。
化工热力学第三版(完全版)课后习题答案(I).doc
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。
化工热力学详细课后习题答案陈新志
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。
还及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,这及相律有矛盾。
(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、终态及途径无关。
)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,及途径无关,所以不需要可逆的条件。
(错。
)9. 自变量及独立变量是一致的,从属变量及函数是一致的。
(错。
有时可能不一致)10. 自变量及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:状态函数的变化及途径无关,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(第三版)答案与例题--陈新志等
化工热力学课后习题答案第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. 理想气体的焓和热容仅是温度的函数.(对)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.)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 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⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛。
化工热力学课后答案之欧阳道创编
化工热力学课后谜底(填空、判断、画图)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()fi rev V V RT W ln =(以V 暗示)或()i f revP P RT Wln = (以P 暗示)。
3.封闭体系中的1mol 理想气体(已知ig P C ),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 Cig 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 。
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。
(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。
化工热力学习题参考答案 第三版
化工热力学习题参考答案第三版化工热力学习题参考答案第三版化工热力学习题参考答案(第三版)第二章p582-1求温度673.15k、压力4.053mpa的甲烷气体摩尔体积。
解:(a)理想气体方程 pv rt v8.314673.154.053101.38110(b)用r-k方程①换算谋tc、pc;②排序a、b;③利用迭代法排序v。
rtv brtpat v v ba vib t vi vi b m molv0 1.38110vi1 1.389610(c)用pr方程步骤同(b),计算结果:vi1(d)利用维里截断式bprt0.422tr1.3893100.0830.1390.172tr换算可以排序pr、tr、b0、b1和z由z1.391102-2v=0.5m3,耐压2.7mpa容器。
规定丙烷在t=400.15k时,p0.0441 1.35108.314400.158.948m(b)用r-k方程①查表求tc、pc;②计算a、b;③利用迭代法计算v。
rtv brtpat v v ba vib t vi vi b mv0 2.46410vi1 2.24110则可充丙烷质量计算如下:0.04410.52.241109.838kg(c)利用维里切断式:0.0830.422tr0.1390.172tr查表可计算pr、tr、b0、b1和z由z0.9168.314400.151.35102.25710则可充丙烷质量计算如下:0.04410.52.257109.77kg2-4v=1.213m3,乙醇45.40kg,t=500.15k,谋压力。
求解:(a)理想气体状态方程45.40468.314500.153.383mpa(b)用r-k方程0.42748r tc0.08664r tca28.039rtvm bvnt vm vm b1.229m1.21345.40/46p 2.759mpa(c)用srk方程计算(d)用pr方程排序(e)用三参数普遍化关联mmvnpvrt45.4461.2130.98710.987kmol 1.229mbprtvm z bpkmolrt0.361,b0.057,0.635b0.267p2.779mpa2-6求解:(1)将rk方程普遍化,可知原书中的(2-20c)和(2-20d),即为4.9340tr0.08664pr式(e2)的右边的z以1为初值代入进行迭代,直至得到一收敛的z值。
化工热力学答案第二版完整版
化工热力学答案第二版 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】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 ig P ⎪⎪⎭⎫⎝⎛--,∆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⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛。
化工热力学习题 冯新主编第7章习题及答案打印版
第7章 相平衡与化学反应平衡一、是否题1. 在一定温度T (但T <T c )下,纯物质的饱和蒸汽压只可以从诸如Antoine 等蒸汽压方程求得,而不能从已知常数的状态方程(如PR 方程)求出,因为状态方程有三个未知数(P 、V 、T )中,只给定了温度T ,不可能唯一地确定P 和V 。
(错,因为纯物质的饱和蒸汽压代表了汽液平衡时的压力。
由相律可知,纯物质汽液平衡状态时自由度为1,若已知T ,其蒸汽压就确定下来了。
已知常数的状态方程中,虽然有P 、V 、T 三个变量,但有状态方程和汽液平衡准则两个方程,所以,就能计算出一定温度下的蒸汽压。
) 2. 混合物汽液相图中的泡点曲线表示的是饱和汽相,而露点曲线表示的是饱和液相。
(错) 3. 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可能相同。
(错,在共沸点时相同)4. 一定压力下,纯物质的泡点温度和露点温度是相同的,且等于沸点。
(对)5. 由(1),(2)两组分组成的二元混合物,在一定T 、P 下达到汽液平衡,液相和汽相组成分别为11,y x ,若体系加入10 mol 的组分(1),在相同T 、P 下使体系重新达到汽液平衡,此时汽、液相的组成分别为'1'1,y x ,则1'1x x >和1'1y y >。
(错,二元汽液平衡系统的自由度是2,在T ,P 给定的条件下,系统的状态就确定下来了。
) 6. 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,就可以出现相反的情况)7. 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 的增大而增大。
(错,若系统存在共沸点,就可以出现相反的情况)8. 纯物质的汽液平衡常数K 等于1。
(对,因为111==y x )9. 理想系统的汽液平衡K i 等于1。
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。
U =()1121T PPR 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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化工热力学(第三版)答案与例题--陈新志等
化工热力学课后习题答案第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. 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。
(对)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.)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 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⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛. 4. 1MPa=106Pa=10bar=9。
《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(第二版)陈新志课后习题答案
到,在没有实验数据时,近似作零处理。
,通常它们值是如何得到?从实验数据拟合得
7. 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。
8. 偏心因子的定义是
,其含义是
9.
正丁烷的偏心因子=0.193,临界压力Pc=3.797MPa
则在T =0.7时的蒸汽压为 r
MPa。 10. 纯物质的第二virial系数B与vdW方程常数a,b之间的关系为
汽化曲线方程是
PaK-1
解两直线的交点,得三相点的数据是:
Pa,
K
3. 当外压由0.1MPa增至10MPa时,苯的熔点由5.50℃增加至5.78℃。已知苯的熔化潜热是127.41Jg-1,估计 苯在熔化过程中的体积变化?
解:
K
得 m3g-1=1.0086 cm3mol-1 4. 试由饱和蒸汽压方程(见附录A-2),在合适的假设下估算水在25℃时的汽化焓。
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。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
6. 当
时,纯气体的
B. 第二virial系数
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
化工热力学 第七章习题答案
习 题 七 及 答 案一、问答题7-1. Rankine 循环与卡诺循环有何区别与联系? 实际动力循环为什么不采用卡诺循环?答:两种循环都是由四步组成,二个等压过程和二个等熵(可逆绝热)过程完成一个循环。
但卡诺循环的二个等压过程是等温的,全过程完全可逆;Rankine 循环的二个等压过程变温,全过程只有二个等熵过程可逆。
卡诺循环中压缩机压缩的是湿蒸汽,因气蚀损坏压缩机;且绝热可逆过程难于实现。
因此,实际动力循环不采用卡诺循环。
7-2. Rankine 循环的缺点是什么? 如何对其进行改进?答:Rankine 循环的吸热温度比高温燃气温度低很多,热效率低下,传热损失极大。
可通过:提高蒸汽的平均吸热温度、提高蒸汽的平均压力及降低乏汽的压力等方法进行改进。
7-3.影响循环热效率的因素有哪些?如何分析?答:影响循环热效率的因素有工质的温度、压力等。
具体可利用下式1L HT T η=- 分析确定哪些因素会改变L H T T 或,从而得到进一步工作的方案。
7-4.蒸汽动力循环中,若将膨胀做功后的乏气直接送人锅炉中使之吸热变为新蒸汽,从而避免在冷凝器中放热,不是可大大提高热效率吗? 这种想法对否? 为什么?答:不合理。
蒸汽动力循环以水为工质,只有在高压下才能提高水温;乏汽的压力过低,不能直接变成高压蒸汽。
与压缩水相比较,压缩蒸汽消耗的工太大,不仅不会提高热效率,反而会大大降低热效率。
7-5.蒸气压缩制冷循环与逆向卡诺循环有何区别与联系? 实际制冷循环为什么不采用逆向卡诺循环?答:两种循环都是由四步组成,二个等压过程和二个等熵(可逆绝热)过程完成一次循环。
但逆向卡诺循环的二个等压过程是等温的,全过程完全可逆;蒸气压缩制冷循环的二个等压过程变温,全过程只有二个等熵过程可逆。
Carnot 制冷循环在实际应用中是有困难的,因为在湿蒸汽区域压缩和膨胀会在压缩机和膨胀机汽缸中形成液滴,造成“汽蚀”现象,容易损坏机器;同时压缩机汽缸里液滴的迅速蒸发会使压缩机的容积效率降低。
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。
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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 c B.临界温度和临界压力下 C.低于T c 和高于P c D.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 82.05 K atm cm /3⋅D 8.314K kmol J ⋅/ 6、(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 .高于TC 和低于P C C .低于T C 和高于P CD .T C 和P C7、(1分)理想气体从同一初态V 1作等温可逆膨胀或绝热可逆膨胀到达相同的终态压力,则等温可逆膨胀后体积V 2与绝热可逆膨胀后体积V ’2相比 。
A. V 2 > V ’2B. V 2 = V ’2C. V 2 < V ’2D.不确定1 8、(1分)纯物质 PV 图临界等温线在临界点处的斜率和曲率都等于 __________。
9、(1分) 当压力趋于零时,1mol 气体的压力与体积乘积(PV )趋于: 。
A. 零 B 无限大 C. 某一常数 D. RT10、(1分)0.1Mpa,400K 的N21kmol 体积为 。
A. 3326L B. 332.6L C. 3.326L D. 33.26m 311、(1分)不经冷凝,能否将气体通过其他途径变成液体? A.能 B.不可能 C.还缺条件12、(1分)混合气体的第二维里系数A . 仅为T 的系数 B. T 和P 的函数 C . T 和组成的函数 D . P 和组成的函数 13、(1分) Pitzer 提出的由偏心因子ω计算第二维里系数的普遍化关系式是 , 式中B 0,B 1可由T r 计算出。
A. B=B 0B 1ωB. B=B 0+B 1ωC. BP c /RT c =B 0+B 1ωD. B=B 0ω+B 114、(1分)Pitzer 提出的由偏心因子ω计算第二维里系数的普遍化关系式是 , 式中B 0,B 1可由T r 计算出。
A. B=B 0B 1ωB. B=B 0+B 1ωC. BP c /RT=B 0+B 1ωD. B=B 0ω+B 1 15、(1分)纯物质临界点时,其对比温度T r ( )。
A = 0B .< 0C .> 0D .=116、(1分)当压力趋于零时,1mol 气体的压力与体积乘积(PV )趋于: a. 零 b. 无限大 c. 某一常数 d. RT 17、(1分)混合气体的第二维里系数A . 仅为T 的系数 B. T 和P 的函数 C . T 和组成的函数 D . P 和组成的函数 二、填空题(共6小题,7分)1、(1分)在PT 图上纯物质三种聚集态互相共存处称 。
2、(2分)纯物质 P-V 图临界等温线在临界点处的斜率 __________, 曲率为 __________。
3、(1分)纯物质 PV 图临界等温线在临界点处的斜率和曲率都等于 __________。
4、(1分)用状态方程EOS 可以计算压缩因子z 、 等性质。
5、(1分)描述流体PVT 关系的立方型状态方程是 __________三次方的物态方程。
6、(1分)剩余性质的定义是'M =________________________。
三、判断题(共2小题,2分)1、(1分)一定压力下,纯物质的泡点温度和露点温度是相同的,且等于沸点。
( )2、(1分)在T -S 图上, 空气和水蒸气一样,在两相区内,等压线和等温线是重合的。
( ) 四、名词解释(共2小题,8分) 1、(5分)偏心因子2、(3分)R-K 方程(Redlich -Kwong 方程) 五、简答题(共2小题,9分)1 1、(5分)简述纯物质体系P-T 图上特征点、线和区的含义。
2、(4分)甲烷、乙烷具有较高的燃烧值,己烷的临界压力较低,易于液化,但液化石油气的主要成分既不是甲烷、乙烷4分)参考答案一、选择题(共17小题,17分)1、(1分)D2、(1分)A3、(1分)A4、(1分)D5、(1分)A6、(1分)A7、(1分)A8、(1分)零9、(1分)D 10、(1分)D 11、(1分)A 12、(1分)C 13、(1分)C 14、(1分)C 15、(1分)D 16、(1分)d17、(1分)C 二、填空题(共6小题,7分) 1、(1分)三相点 2、(2分)0,0 3、(1分)零4、(1分)逸度系数、剩余性质5、(1分)体积6、(1分)M-M '(T,P 一定) 三、判断题(共2小题,2分) 1、(1分)√ 2、(1分)×四、名词解释(共2小题,8分) 1、(5分)000.1)lg(7.0--==r T s r P ω 表示分子与简单的球形流体(氩,氪、氙)分子在形状和极性方面的偏心度。
2、(3分)无五、简答题(共2小题,9分) 1、(5分)无2、(4分)(1)虽然甲烷具有较高的燃烧值,但在它的临界温度远低于常温,而乙烷的临界温度也低于夏天的最高温度,也就是说,即使压力再高,也不能使它们液化。
(2)尽管己烷的临界压力较低,但它的正常沸点远高于常温,即在常温它不易气化,不利于燃烧。
第三章 流体的热力学性质一、选择题(共7小题,7分) 1、(1分)对理想气体有( )。
0)/.(<∂∂T P H A 0)/.(>∂∂T P H B0)/.(=∂∂T P H C 0)/.(=∂∂P T H D2、(1分)对单位质量,定组成的均相流体体系,在非流动条件下有( )。
A . dH = TdS + Vdp B .dH = SdT + Vdp C . dH = -SdT + Vdp D. dH = -TdS -Vdp3、(1分)对1mol 符合)/(b V RT P -=状态方程的气体,TP S)(∂∂应是( )A.R/V ;B.R ;C. -R/P ;D.R/T 。
4、(1分)对1molVan der Waals 气体,有 。
A. (∂S/∂V)T =R/(v-b)B. (∂S/∂V)T =-R/(v-b)C. (∂S/∂V)T =R/(v+b)D. (∂S/∂V)T =P/(b-v) 5、(1分)对理想气体有A. (∂H/∂P)T <0B. (∂H/∂P)T >0C. (∂H/∂P)T =06、(1分)对理想气体有( )。
0)/.(<∂∂T P H A 0)/.(>∂∂T P H B0)/.(=∂∂T P H C 0)/.(=∂∂P T H D7、(1分)对1mol 理想气体TVS)(∂∂等于__________AV R - B V RC R pD R p- 二、填空题(共3小题,3分)1、(1分)常用的 8个热力学变量 P 、V 、T 、S 、h 、U 、A 、G 可求出一阶偏导数336个,其中独立的偏导数共112个,但只有6个可通过实验直接测定,因此需要用 将不易测定的状态性质偏导数与可测状态性质偏导数联系起来。
2、(1分)麦克斯韦关系式的主要作用是 。
3、(1分)纯物质T-S 图的拱形曲线下部称 区。
三、名词解释(共2小题,8分) 1、(5分)剩余性质: 2、(3分)广度性质四、简答题(共1小题,5分)1、(5分)简述剩余性质的定义和作用。
(5分) 五、计算题(共1小题,12分)1、(12分)(12分)在T-S 图上画出下列各过程所经历的途径(注明起点和箭头方向),并说明过程特点:如ΔG=0 (1)饱和液体节流膨胀;(3分) (2)饱和蒸汽可逆绝热膨胀;(3分) (3)从临界点开始的等温压缩;(3分)(4)过热蒸汽经冷却冷凝为过冷液体(压力变化可忽略)。
(3分)参考答案一、选择题(共7小题,7分)1、(1分)C2、(1分)A3、(1分)C4、(1分)A5、(1分)C6、(1分)C7、(1分)B 二、填空题(共3小题,3分) 1、(1分)Maxwell 关系式2、(1分)将不易测定的状态性质偏导数与可测状态性质偏导数联系起来.3、(1分)气液平衡共存三、名词解释(共2小题,8分)1、(5分) *M M M R -= 指气体真实状态下的热力学性质M 与同一T ,P 下当气体处于理想状态下热力学性质M*之间的差额。
2、(3分)无四、简答题(共1小题,5分)1、(5分)剩余性质定义, *M M M R -=指气体真实状态下的热力学性质M 与同一T ,P 下当气体处于理想状态下热力学性质M* 之间的差额。
如果求得同一T ,P 下M R ,则可由理想气体的M* 计算真实气体的M 或ΔM 。
五、计算题(共1小题,12分)1、(12分) (1) ∆H=0 (2) ∆S=0 (3) ∆T=0 (4) ∆P=0第四章 溶液的热力学性质一、选择题(共21小题,21分)1、(1分)下列各式中,化学位的定义式是 ( ) jj jj n nS T ii n T P i i n nS nV i i n nS P i i n nU D n nA C n nG B n nH A ,,,,,,,,])([.])([.])([.])([.∂∂≡∂∂≡∂∂≡∂∂≡μμμμ 2、(1分)关于偏摩尔性质,下面说法中不正确的是 ( ) (A )纯物质无偏摩尔量 。