化工热力学-第2章练习题

第2章纯流体的p-V-T关系和状态方程

§2.1纯流体的p-V-T关系

一、判断题

1. 纯物质由蒸汽变成固体，必须经过液相。（）

2. 纯物质由蒸汽变成液体，必须经过冷凝的相变化过程。（）

3. 当压力大于临界压力时，纯物质就以液态存在。（）

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。（）

5. 在压力趋于零的极限条件下，所有的流体将成为简单流体。（）

6. 压力低于所处温度下的饱和蒸气压的液体成为过热液体。（）

二、选择题

1. T温度下的过冷纯液体的压力P（）

A. > p s（T）

B. < p s（T）

C. = p s（T）

D. 不确定

2. T温度下的过热纯蒸汽的压力p（）

A. > p s（T）

B. < p s（T）

C. = p s（T）

D. 不确定

3. 指定温度下的纯物质，当压力大于该温度下的饱和蒸气压时，则物质的状态为（）

A. 饱和蒸气

B. 超临界流体

C. 过热蒸气

D. 过冷液体

4. 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

5. 属于亚稳定状态的有（）。

A. 过热蒸气

B. 过热液体

C. 饱和蒸气

D. 过冷液体

6. 下述说法哪一个正确？某物质在临界点的性质（）。

A. 与外界温度有关

B. 与外界压力有关

C. 与外界物质有关

D. 是该物质本身的特性

7. 超临界流体是下列（）条件下存在的物质（）。

A. 高于Tc和高于Pc

B. 临界温度和临界压力下

C. 低于Tc和高于Pc

D. 高于Tc和低于Pc

8. 纯物质临界点时，其对比温度T r（）。

A. = 0

B. < 0

C. > 0

D. =1

9. 液化石油气的主要成分是（ ）。

A. 丙烷、丁烷和少量的戊烷

B. 甲烷、乙烷

C. 正己烷

D. 乙烯、丙烯

三、填空题

1. 在PT 图上纯物质三种聚集态互相共存处称 。

2. 对于纯物质，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）。

3. 对于纯物质，泡点的轨迹称为 ，露点的轨迹称为 。

4. 纯物质PV 图临界等温线在临界点处的斜率和曲率都等于 __________。

5. 纯物质P-V 图临界等温线在临界点处的斜率为_____，用数学表达式表示__________。

四、简答题

2. 从热力学角度解释，超临界萃取技术为何常选CO 2作为萃取剂？并举例说明其应用。（4分）

§2.2流体的状态方程

一、判断题

1. 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。（ ）

2. 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。（ ）

4. 维里系数具有物理意义，它代表了物质极性的大小。（ ）

9. 当压力趋于零时，0),(),(=-P T M z P T M ig （M 是摩尔性质）。（ ）

1. 气体混合物的virial 系数，如B ，C…，是温度和组成的函数。（ ）

二、选择题

1. 下列气体通用常数R 的数值和单位，正确的（ ）。

A. K kmol m p a ⋅⋅⨯/10314.833

B. kmol cal /987.1

C. K atm cm /05.823⋅

D. K kmol J ⋅/314.8

2. 0.1Mpa ，400K 的N 2 1kmol 体积约为__________。（ ）

A. 3326L

B. 332.6L

C. 3.326L

D. 33.263

m

2. 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（ ）。

A. 饱和液摩尔体积

B. 饱和汽摩尔体积

C. 无物理意义

D. 液体摩尔体积

2. 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

2. 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. 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

1. 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

三、填空题

4. 普适气体常数R = 113--⋅⋅⋅K m o l cm MPa = 113--⋅⋅⋅K m o l cm bar = 11--⋅⋅K m o l J = 11--⋅⋅K m o l c a l 。

1. 描述流体PVT 关系的立方型状态方程是__________三次方的物态方程。

四、简答题

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？

2-10. 状态方程主要有哪些类型？如何选择使用？请给学过的状态方程之精度排个序。

§2.3对应态原理和普遍化关系式

2.3.1对应态原理

一、判断题

9. 在压力趋于零的极限条件下，所有的流体将成为简单流体。（ ）

4. 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。（ ）

二、选择题

2. 纯物质临界点时，其对比温度Tr （ ）。

A. = 0

B. < 0

C. > 0

D. =1