《化工热力学》(第二、三版_陈新志)课后习题答案

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化工热力学陈志新第二版课后习题答案2

化工热力学陈志新第二版课后习题答案2

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1m ol 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 。

化工热力学答案_陈新志

化工热力学答案_陈新志
2. (a)分别用PR方程和三参数对应态原理计算,312K的丙烷饱 和蒸汽的逸度(参考答案1.06MPa);(b)分别用PR方程和三 参数对应态原理计算312K,7MPa丙烷的逸度;(c)从饱和汽相的 逸度计算312K,7MPa丙烷的逸度,设在1~7MPa的压力范围内 液体丙烷的比容为2.06cm3 g-1,且为常数。
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(Pi,Vi)等温可逆地膨 胀到(Pf,Vf),则所做的功为(以V表示)或 (以P表示)。
3. 封闭体系中的1mol理想气体(已知),按下列途径由T1、P1和V1可 逆地变化至P2,则
为了确定初、终态的相态,由于初.终态的温度均低于Tc,故应查 出初、终态温度所对应的饱和蒸汽压(附录C1),P1s=0.02339MPa;P2s=8.581MPa。体系的状态变化如下图所示。
计算式如下 由热力学性质计算软件得到, 初态(蒸汽)的标准偏离焓和标准偏离熵分别是和; 终态(蒸汽)的标准偏离焓和标准偏离熵分别是和; 另外,,得到和 所以,本题的结果是
四、计算题
1. 在常压和0℃下,冰的熔化热是334.4Jg-1,水和冰的质量体积分 别是1.000和1.091cm3 g-1,且0℃时水的饱和蒸汽压和汽化潜热 分别为610.62Pa和2508Jg-1,请由此估计水的三相点数据。
解:在温度范围不大的区域内,汽化曲线和熔化曲线均可以作为直线处 理。
对于熔化曲线,已知曲线上的一点是273.15K,101325Pa;并能计算 其斜率是
值,都有;实际上, 6. 吉氏函数与逸度系数的关系是。(错 ) 7. 由于偏离函数是两个等温状态的性质之差,故不可能用偏离函

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"VT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讣、安全操作和科学研究必不可少的基础数据。

(I)流体的PVT关系可以直接用于设汁。

(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)。

只要有了旷/T关系加上理想气体的C;;, 可以解决化工热力学的大多数问题匚以及该区域的特征:同时指岀其它重要的点、2- 2 ⅛ P-V图上指出超临界萃取技术所处的区域,而以及它们的特征。

【参考答案】:1)超临界流体区的特征是:环、P>Pco2)临界点C的数学特征:(^PM Z)/ =° (在C点)($2p/刃2)・0 (在C点)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:给左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:给左压力下蒸气的温度髙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7;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?你认为哪些是决左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7∖ P有关,而且与每个气体的临界特性有关,即最本质的因素是对比温度、对比压力以及偏心因子7;, /和Q。

2-5偏心因子的概念是什么?为什么要提出这个槪念?它可以直接测呈:吗?【参考答案】:偏心因子。

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(氮,氟、毎)在形状和极性方而的偏心度。

为了提高计算复杂分子压缩因子的准确度。

化工热力学答案_陈新志

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化工热力学答案1章绪言是否题 封闭体系的体积为一常数。

(错)封闭体系中有两个相:-,1。

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)理想气体的焓和热容仅是温度的函数。

(对)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。

) 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T 2相等,初态和终态的温度分别为 ・和丁2,则该过程的 V = C v dT ;同样,对于初、T iT 2终态压力相等的过程有.汨二.C p dT 。

(对。

状态函数的变化仅决定于初、终态与途径T i无关。

) 填空题状态函数的特点是:________ 。

封闭体系中,温度是 T 的imol 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 W rev = RTlnV i V f (以 V 表示)或 W rev =RTIn P f p (以 P 表示)。

封闭体系中的1mol 理想气体(已知C^),按下列途径由T 1、P 1和V 1可逆地变化至P 2,则 ‘‘P 'i ‘‘P A 等容 过程的 W= _0_,Q= -R — -1 T 1,也 u= (C^ - R — -1 T 1,也 H =PPB 等温过程的 W=—RTI n —1,Q= RT ln 1,:u= 0,. :H= 0第 、1. 2. 3. 4. 5. _ 、 1. 2. 3._____ P L________ 屯(丫4为/JCig,其中:,试问,对于=a+bT+cT 2的理想气体,上述关系热过程的 W= -RRM R1.所做的功应是理想气体经过相同过程所做功的多少倍? 解: 碣0 W rXV 2-b-RTln 丄 V 1 -b -RTln V2 V 1怜45 2. 对于c P 为常数的理想气体经过一绝热可逆过程,状态变化符合下列方程 解: 3.解: 式又是如何?以上a 、b 、 理想气体的绝热可逆过程, c 为常数。

化工热力学(第三版)答案与例题--陈新志等

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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⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛。

化工热力学陈志新第二版课后习题答案2

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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1m ol 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 。

化工热力学答案_陈新志【精选文档】

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化工热力学答案第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 =()⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-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(第三版)答案陈新志等

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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 。

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化工热力学答案陈新志

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化工热力学答案第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 =21lnP P RT -,Q =21ln P PRT ,∆U = 0 ,∆H = 0 。

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

化工热力学(第三版)答案与例题--陈新志等

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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)

《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。

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. T温度下的过冷纯液体的压力P(A。

参考P-V图上的亚临界等温线。

)A. >B. <C. =3. T温度下的过热纯蒸汽的压力P(B。

参考P-V图上的亚临界等温线。

)A. >B. <C. =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B. 第二virial系数C. 无穷项D. 只需要理想气体方程6. 当时,纯气体的的值为(D。

因)A. 0B. 很高的T时为0C. 与第三virial系数有关D. 在Boyle温度时为零三、填空题2. 表达纯物质的汽平衡的准则有(吉氏函数)、(Claperyon方程)、(Maxwell等面积规则)。

它们能推广到其它类型的相平衡。

3. Lydersen、Pitzer、Lee-Kesler和Teja的三参数对应态原理的三个参数分别为、、和。

4. 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。

6. 对于三混合物,展开PR方程常数a 的表达式,=,其中,下标相同的,且相互作用参数有,其值应为1;下标不同的相互作用参数有到,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=,临界压力P = 则在T =时的蒸汽压为crM P a 。

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。

四、计算题2. 在常压和0℃下,冰的熔化热是,水和冰的质量体积分别是和 g -10℃时水的饱和蒸汽压和汽化潜热分别为和2508Jg -1,请由此估计水的三相点数据。

解:在温度范围不大的区域内,汽化曲线和熔化曲线均可以作为直线处理。

对于熔化曲线,已知曲线上的一点是,101325Pa ;并能计算其斜率是cPaK -1熔化曲线方程是对于汽化曲线,也已知曲线上的一点是,;也能计算其斜率是PaK-1汽化曲线方程是解两直线的交点,得三相点的数据是:Pa ,K7. 用Antoine 方程计算正丁烷在50℃时蒸汽压;用PR 方计算正丁烷在50℃时饱和汽、液相摩尔体积(用软 件计算);再用修正的Rackett 方程计算正丁烷在50℃时饱和液相摩尔体积。

(液相摩尔体积的实验值 是mol )。

解:查附录得Antoine 常数:A =,B =,C = 临界参数T =,P =,ω=c修正的Rackett 方程常数:α=,β=由软件计算知,利用Rackett 方程8. 试计算一个125cm 3的刚性容器,在50℃和的条件下能贮存甲烷多少克(实验值是17克)分 别比较理、 想气体方程、三参数对应态原理和PR 方程的结果(PR 方程可以用软件计算)。

解:查出T c =,P c=,ω=利用理想气体状态方程PR 方程利用软件计算得五、图示题2. 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 >T c T<T c 、T=T 的等温线。

c3. 试定性讨论纯液体在等压平衡汽化过程中,M(= V、S、G)随T的变化(可定性作出M-T图上的等压线来说明)。

六、证明题2. 由式2-29知,流体的Boyle曲线是关于的点的轨迹。

证明vdW流体的Boyle曲线是证明: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. 体系经过一绝热可逆过程,其熵没有变化。

(对。

)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. 当压力趋于零时,( 是摩尔性质)。

(错。

当M =V 时,不恒等于零,只有在T =T B时,才等于零)6.与参考态的压力P 0无关。

(对) 7. 纯物质逸度的完整定义是,在等温条件下,。

(错。

应该是等)8. 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)9. 当时,。

(错。

当时,)10. 因为,当时,,所以,。

(错。

从积分式看,当时,为任何值,都有;实际上,11. 逸度与压力的单位是相同的。

(对)12. 吉氏函数与逸度系数的关系是。

(错) 13. 由于偏离函数是两个等温状态的性质之差,故不可能用偏离函数来计算性质随着温度的变化。

(错。

因为:)14. 由于偏离函数是在均相体系中引出的概念,故我们不能用偏离函数来计算汽化过程的热力学性质的变化。

(错。

可以解决组成不变的相变过程的性质变化)15.由一个优秀的状态方程,就可以计算所有的均相热力学性质随着状态的变化。

(错。

还需要模型)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 UB. H>UC. H=UD. 不能确定2. 一气体符合P=RT/(V-b )的状态方程从V 1等温可逆膨胀至V 2,则体系的S 为(C 。

B. 0A.)C.D.3. 对于一均相体系,等于(D 。

)A. 零B. CP /C VC. RD.4.等于(D 。

因为)A.B.C.D.5. 吉氏函数变化与P-V-T 关系为,则的状态应该为(C 。

因为)A. T 和P 下纯理想气体B. T 和零压的纯理想气体C. T 和单位压力的纯理想气体三、 填空题1. 状态方程 的偏离焓和偏离熵分别是和;若要计算和还需要什么性质 ;其计算式分别是和2. 由vdW 方程P=RT /(V-b )-a/V 2计算,从(T,P1)压缩至(T,P2。

)的焓变为。

,g;其中偏离焓是。

3. 对于混合物体系,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。

四、计算题5. 试由饱和液体水的性质估算(a)100℃,和(b)100℃,20MPa 下水的焓和熵,已知100℃下水的有关 性质如下MPa,Jg -1,J g-1K -1cm 3 g -1,解:体系有关状态点如图所示cm 3 g -1 K-1所要计算的点与已知的饱和点是在同一条等温线上,由3-1 cm得K -1。

又 cm 3 g -1得当P =时,S = Jg-1 K -1;H = g -1;当P =20MPa 时,S = K -1;H = g -17. 压力是3MPa 的饱和蒸汽置于1000cm 3的容器中,需要导出多少热量方可使一半的蒸汽冷凝(可忽视液体水的体积)解:等容过程,初态:查P =3MPa 的饱和水蒸汽的cm 3g -1;Jg -1水的总质量g则J 冷凝的水量为g 终态:是汽液共存体系,若不计液体水的体积,则终态的汽相质量体积是cm 3g -1,并由此查得Jmol -1J 移出的热量是五、图示题2. 将下列纯物质经历的过程表示在P-V ,ln P-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;1(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:六、证明题2.分别是压缩系数和膨胀系数,其定义为 ,试证明;对于通常状态下的液体,都是T 和P 的弱函数,在T ,P 变化范围不是很大的条件,可以近似处理成常数。

证明液体从(T ,P 1V 2。

则。

证明:因为另外)变化到(T 2 ,P )过程中,其体积从V 21变化到7. 证明状态方程表达的流体的(a )C对于液体,近似常数,故上式从 至积分得5. 试证明,并说明。

解:由定义;右边==左边。

代入理想气体状态方程,可以得到与压力无关;(b)在一个等焓变化过程中,温度是随P压力的下降而上升。

证明:(a )由式3-30,并代入状态方程,即得(b)由式3-85得,8. 证明RK 方程的偏离性质有证明:将状态RK方程(式2-11)分别代入公式3-57和3-52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。

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