化工热力学(第三版)答案陈新志等

这是化工热力学(第三版)的答案,是由陈新志,蔡振超,胡望明,钱超编著化工热力学是一门比较难学的课程其中含有很复杂的公式计算。希望这份课后习题的答案对复习期末考试的学子们能提供一点小小的帮助!!!欢迎下载

第1章 绪言

一、是否题

1. 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） 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

T2

相等，初态和终态的温度分别为T1和T2，则该过程的 U CVdT；同样，对于初、

T1

T2

终态压力相等的过程有 H CPdT。（对。状态函数的变化仅决定于初、终态与途径

T1

无关。） 二、填空题

1.

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

以V表示)

(以P表示)。

3. 封闭体系中的1mol理想气体(已知CP)，按下列途径由T1、P1和V1可逆地变化至P2，则

P2 P2 igig

A 等容过程的 WQ=CPU= R 1TC R 1， P P 1 P T1， H=

1 1

ig

ig P2

CP 1 P T1。 1

B 等温过程的 W= RTln

P1P

，Q=RTln1， U， H。 P2P2

C RP1V1 P2

C 绝热过程的 W= P R 1

ig

P

ig

CP

，Q= 0 ， 1

R

C RP1V1 P2

U= P R 1

ig

P

R

CP

R igC PP ig2

1 ， H=CP 1 P T1。 1

4. 6。

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5. 普适气体常数Rcm3 mol-1 K-1=83.14bar cm3 mol-1 K-1=J mol-1 K-1

=-1 K-1。 四、计算题

1. 某一服从P（V-b）=RT状态方程（b是正常数）的气体，在从1000b等温可逆膨胀至

2000b，所做的功应是理想气体经过相同过程所做功的多少倍？

EOSWrev

解：ig

Wrev

RTln

V2 b

V1 b 1999

ln 2 1.000722 V2999 RTlnV1

ig

2. 对于CP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

( 1)

T2 P2

T1 P1

，其中

igCPigCV

ig

a bT cT2的理想气体，上述关系，试问，对于CP

式又是如何? 以上a、b、c为常数。

解：理想气体的绝热可逆过程，dU Wrev PdV

RT

C RdT dV

V

igP

a bT cT

T

2

R

dT RdlnV 0

T2

V2V2P1T2 a R

b cTdT Rln 0,又 ,故 TV1V1P2T1 T1

T2Pc

b T2 T1 T22 T12 Rln2 0T12P1

aln

3. 一个0.057m3气瓶中贮有的1MPa和294K的高压气体通过一半开的阀门放入一个压力恒定为0.115MPa的气柜中，当气瓶中的压力降至0.5MPa时，计算下列两种条件下从气瓶中流入气柜中的气体量。(假设气体为理想气体) (a)气体流得足够慢以至于可视为恒温过程；

(b)气体流动很快以至于可忽视热量损失（假设过程可逆，绝热指数 1.4）。 解：（a）等温过程

PVPV1 570000.5 57000

n 11 21 11.66mol

RT1RT18.314 2948.314 294

(b)绝热可逆过程，终态的温度要发生变化

1

1.4 1

0.5 1.4

P2

T2 T1 P

1

r

294

1

241.18K

n

P1V1P2V11 570000.5 57000

9.11mol RT1RT28.314 2948.314 241.18

第2章Ｐ－Ｖ－Ｔ关系和状态方程

一、是否题

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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. 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。）

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。） 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. >Ps T

B. <Ps T

C. =Ps T

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

4. 当P 0时，纯气体的 RTP V T,P 的值为（D。因

Z Z

lim RTP V T,P RTlim 0） ，又lim P 0P 0 P P 0 P TT TB

A. 0 三、填空题

B. 很高的T时为0 C. 与第三virial系数有关 D. 在Boyle温度时为零

1. 表达纯物质的汽平衡的准则有G

s

vap

sv

T Gsl T 或G T,Vsv G T,Vsl （吉氏函数）、

Vsv

dP H

（Claperyon方程）、P(T,V)dV PsVsv Vsl（Maxwell等面积规则）。 vap

dTT VVsl

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Tr,Pr,Zc、

Tr,Pr, 、Tr,Pr, 和Tr,Pr, 。

3. /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)，

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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. 对于三混合物，展开PR方程常数a的表 …… 此处隐藏：2901字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……