2011化工热力学复习题

化工热力学复习题第一章一、填空1、热力学是研究能量、能量转换以及的物性间相互关系的科学。

2、热力学在长期的发展过程中，逐步形成了、、及等重要的分支。

3、物质的热力学性质间的关系，可以用三种形式表示，它们分别是、和。

4. 热力学的研究方法有_________________和。

第三章一、判断1、对于给定的气体，维里系数只是温度的函数2、所有的物质在相同的状态下，表现出相同的性质，这称之为对比态原理。

（）3、纯物质由固体变成蒸汽，必须经过液相4、当压力大于临界压力时。

纯物质就以液态存在了（）5、纯物质的三相点随着所处的压力或温度的不同而改变（）6、纯物质的PVT图中的三相点的自由度为07、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。

（）8、对于饱和气体, 其温度确定了, 压力也就可以确定了（）9、在计算压缩因子时，普遍化压缩因子法和普遍化维里系数法可以自由选择使用（）10、液体的等温压缩系数很小11、For given gas, virial coefficients are functions of temperature only12、压力低于所处温度下的饱和蒸汽压的液体称过热液体13、纯物质由固体变成蒸汽，必须经过液相14、当温度高于临界温度时，物质就不能液化了二、填空1. For pure substance, the degree of freedom (F) in single-phase region is 。

2. 在纯物质的P-V-T图中有个两相区。

汽液平衡时，压力为，温度为。

3. In the virial equation, the term B/V represents 。

4. In the three-parameter theorem of corresponding states, Z=Z0+ωZ1, three parameters referto ，，。

5、熔化曲线是和的平衡线。

6. 单相区的纯物质的自由度是7. 在纯物质的PVT图上，两相区的纯物质的自由度是8. 纯物质体系达到汽液平衡时，压力为温度为9. 纯流体P-T图中液化曲线是和的平衡线。

10. 立方型的气体状态方程有：方程、方程和方程。

11. 纯物质的临界等温线在临界点上的和都等于零。

写出纯物质的两条饱和曲线、。

12．RK方程是一个（立方型、多常数）状态方程。

13.常用的两截项维里方程是（写出方程即可）,三截项维里方程是（写出方程即可）14. 列举出四个立方型状态方程的名称、、、。

15. 在三参数对应态原理Z=Z0+ωZ1中，三参数指的是、和。

16. 在维里方程中，C/V2代表的作用力。

17. 在p-V图中，临界点的数学描述为、。

18. 在纯物质的PT 图上, 汽液平衡线上的自由度是。

19、维里方程中，维里系数只是的函数20、对于纯物质，一定温度下的泡点压力与露点压力（相同/不同）的；一定温度下的泡点与露点，在P－T图上是______ 的(重叠／分开)，而在P-V图上是_______ 的(重叠／分开)，泡点的轨迹称为____________，露点的轨迹称为____________，饱和汽、液相线与三相线所包围的区域称为____________。

纯物质汽液平衡时，压力称为_____ __，温度称为。

21、在纯物质的P-V图上，临界等温线在临界点的斜率、曲率22、偏心因子的表达式是23、在纯物质的PVT图上，两相区的自由度是24、纯流体P-T图中液化曲线是和的平衡线。

25、熔化曲线是和的平衡线。

三、计算题1．质量为500g的氨气贮存于容积为0.03m3的钢弹内，钢弹浸于65℃的恒温浴中，试用普遍化第二维里系数法计算氨气的压力。

已知, Pc=11.28MPa, Tc=405.6K, ω=0.2502、试用普遍化关系式计算500K，3.8MPa下甲烷气体的摩尔体积。

已知甲烷的Pc=4.600MPa,Tc=190.6K,ω=0.0083、试用普遍化维里系数关系式计算510K，25 bar下正丙烷气体的摩尔体积。

已知正丙烷的Pc=37.96 bar, Tc=425.1K, ω=0.2004、、（5分）试用维里方程计算473K，1.013MPa的异丙醇蒸气的体积与压缩因子. 已知B=-388cm3/mol.四、作图题1．水的TS 图如下。

请回答：（1）在图上标出液相区、汽相区、固相区、汽液两相区、液固两相区（如果有的话）（2）标出过热蒸汽M定压冷凝为过冷液体的路径（4）标出过热蒸汽N的绝热节流路径2．The PT diagram and PV diagram of water are followed:（1）What are meanings of point E and C；（2）What are meanings of curve EC, AC and BC；（3）Determine the liquid region, vapor region and liquid/vapor region on two diagram as followed分（4）有一汽相体系，状态为P1、V1、T1，如果想在等温情况下压缩，获得过冷液体，请在两张图上标出路径第三章一、判断1、热力学基本关系式dU=TdS-PdV 只适合于气体2、当压力 P →0时，对气体来说, (f/p )→1，( f 逸度) （ ）3、dU = TdS-PdV (热力学基本关系式)只能用在可逆过程中 （ ）4、对于理想气体, f=p.5、Fundamental property relations of thermodynamics (for example dH = TdS + VdP ) can be used in reversible processes only. （ ）6、Residual property(剩余性质) refers to the difference between the actual and ideal-gas properties7、点函数描述的状态参数的含义为 。

8、在气液两项平衡中，饱和蒸汽的逸度和饱和液体的逸度的关系是 。

二、填空1、当真实气体的压力趋向于0时，其逸度和压力之比（f/p ）趋向于 （1、∞、不确定）2、 逸度的物理意义是 。

第四章一、判断1、在恒定的T 、P 下的理想溶液，溶液中组分的逸度与其摩尔分率成比例 （ ）2、对于理想溶液，混合过程的所有性质变化均为零 （ ）3、当P →0的极限情况下，气体的f/p 比值趋于无穷，f 是逸度。

（ ）4、理想溶液一定符合Lewis-Randall 规则和Henry 规则 （ ）5、纯流体汽液平衡的准则为f V =f L6、溶液中某组分的化学位等于其偏摩尔自由焓 （ ）7、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。

（ ）8、For extensive property M of an ideal solution ，there is （ ）9、理想气体有f=p.而理想溶液有i ϕ=i ϕ （ ）10、在恒温、恒压下，物系的强度性质随某种组分摩尔数的变化率叫做该组分的偏摩尔性质。

11、吉布斯-杜海姆方程可以验证汽液平衡数据是否正确。

（ ）__ii M M =12、混合物中某组分的逸度或逸度系数是混合物逸度或逸度系数的偏摩尔性质。

（ ） 13、f i 0(LR )的值与溶液性质有关，f i 0(HL )的值与溶液的性质无关。

（ ）14、非理想溶液对理想溶液产生偏差的原因是由于组成溶液各个组分之间的作用力不同所致。

（ ） 15、理想气体混合物不一定是理想溶液。

16、剩余性质主要用于液相体系，超额性质主要用于气相体系。

17、封闭系统中有两相α和β，在尚未达到平衡时，α和β都是均相敞开系统；达到平衡时，α和β两个相都等价于均相封闭系统 ( )18、理想溶液热力学的偏摩尔性质等于它的摩尔性质 ( )19、所有的物质在相同的状态下，表现出相同的性质，这称之为对比态原理。

（ ）20、在恒温、恒压下，物系的强度性质随某种组分摩尔数的变化率叫做该组分的偏摩尔性质。

二、填空1、溶液中某组分的化学位 （大于、小于、等于）其偏摩尔自由焓2、溶液中组分i 的逸度系数的定义式为 。

3、偏摩尔性质的定义是 （写出公式即可 ）。

4、 在气液两项平衡中，饱和蒸汽的逸度和饱和液体的逸度的关系是 。

5、 化学位是强度性质还是广度性质： 。

6、纯物质有无偏摩尔性质？ 。

7、溶液中某组分的化学位 （大于、小于、等于）其偏摩尔自由焓。

8、用数学式表示偏摩尔焓 和化学位9.以Lewis-Randall 定则为基础规定的标准态是 10. The definition of Partial Property is 。

11. For positive deviation solution （ >, <, = ）1。

12、溶液中组分的标准态，是溶液温度和压力下纯组分的 状态或 状态。

非理想溶液大致有两大类：一类对理想溶液产生 偏差，此时活度系数大于1；另一类对理想溶液产生 偏差，此时活度系数小于1。

13、在恒温、恒压下，物系的强度性质随某种组分摩尔数的变化率叫做该组分的偏摩尔性质。

以Henry 定律为基础规定的标准态是 。

*i14、填表三、名词解释1、偏摩尔性质2、超额性质3、理想溶液4、逸度四、计算题1．已知由组分1和2 组成的二元体系，在温度和压力为 T 和 P 下，摩尔体积的表达式如下试确定在该温度、压力状态下 a ） 用x 1表示的b ） 纯组分摩尔体积 V 1 和 V 2c ） 无限稀释下液体的偏摩尔体积 2.某二元液体混合物在298K 和1.0133×105Pa 下的焓值可用下式表示试确定在该温度、压力状态下 d ） 用x 1表示的 e ） 纯组分焓 H 1 和 H 2f ） 无限稀释下液体的偏摩尔焓3、实验室需要配置1000cm 3的防冻液，它含有30％（wt ％）的甲醇和70％的水，试求需要多少体积的25℃的甲醇与水混合。

已知甲醇和水在25℃、30％（wt ％）的甲醇和水的偏摩尔体积：V 1=38.632 cm 3/mol, V 2=17.765 cm 3/mol, 25℃下纯物质的体积：V 1=40.727 cm 3/mol,V 2=18.068 cm 3/mol4、A （1）-B （2）二元体系，65℃时P 1S =82.37kPa,P 2S =37.3 kPa,假定体系为完全理想系，计算该体系在65℃、x 1=0.40时汽液平衡时的P,y5. The enthalpy of a binary liquid system of species 1 and 2 at fixed T and P is represented by()31121212905069V x x x x x x cm mol -=+++⋅12V V 12V V∞∞()121212100150105/H x x x x x x J mol=+++12H H 12H H ∞∞2H∞the equation:Determine expressions forand as functions of x 1, numerical values for thepure-species enthalpies H 1 and H 2 , and numerical values for the partial enthalpies at infiniteand .(10分)dilution 6．For equipment such as valve, write the energy balance equation, and simplify.(5分)7、在200K ，1atm 下，醇(1)和苯(2)的液体混合物的体积可用下式表示： V=10-5X 1-2.5X 21,试求该条件下的1V 、2V 的表达式8、已知：环己烷——醋酸二元组分体系，t=60℃时，P 1S =0.2818 MPa, P 2S =0.3780 MPa,试做物系的PXY 图。