化工热力学(第三版)答案陈新志等(3)

得

dVsl S V 0.0008 cm3 g-1 K-1 dT P T T p

P

S Ssl 0.0008dP 0.0008P Ps

Ps

或S 1.3069 0.0008 P 0.101325

dVsl H V sl 1.0435 373.15 0.0008 0.745 cm3 g-1 又 V T V T dT P T T P

得

P

H H

sl

0.745dP 0.745P Ps

Ps

或H 419.04 0.745 P 0.101325

当P=2.5MPa时，S=1.305 Jg-1 K-1；H= 420.83J g-1；

当P=20MPa时，S= 1.291Jg-1 K-1；H=433.86J g-1。 4. 压力是3MPa的饱和蒸汽置于1000cm3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，QV Ut Ut2 Ut1

初态：查P=3MPa的饱和水蒸汽的

-1

V

sv1

67.17cmg；U

水的总质量mt

sv

3-1

sv1

2603.94Jg

Vt

14.89g V1sv

则U1t mtU1 38766.4J 冷凝的水量为0.5mt 7.445g

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

svsl

V2sv 2V1sv 134.34 cm3g-1，并由此查得U2 2594.0,U2 840.05Jmol-1

svsl

U2t 0.5mtU2 0.5mtU2 25566.5J

移出的热量是Q U2t U1t 13199.9 J

5. 在一0.3m3的刚性容器中贮有1.554×106Pa的饱和水蒸汽，欲使其中25%的蒸汽冷凝，问应该移出多少热量? 最终的压力多大? 解：同于第6题，结果Q 977.7 kJ ,五、图示题

Ps 2.107 106Pa

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

1. 将下列纯物质经历的过程表示在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：

六、证明题

G

T H 1. 证明 T T2

P

证明：G H TS G

T T P

GH

STT H

CT SH1 H SH1H P T 2 T T T 2 TCP T 2

T TTT P P P P

所以

G

T H

T T2 P

2.

和 分别是压缩系数和膨胀系数，其定义为

1 V 1 V

和 ，试证明V P TV T P

0；对于通常状态下的液体， 和 都是T和P的弱函数，在T，P P T 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（T1，P1）变化到（T2，

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P2）过程中，其体积从V1变化到V2。则ln

1 V 1 V 和 V P TV T P

V2

T2 T1 P2 P1 。 V1

证明：因为

1 V P T P P T V

T P T T

1 V

V P T

P

V P T

P

1 V V 1 V PV TV P T P P T P T T T

1 V V 1 V V 0

V2 T P P TV2 P T T P

1 1 TVV P

另外

d lnV

dV1 V 1 V

dT dP dT dP VV T PV P T

对于液体， 和 近似常数，故上式从 T1,P1,V1 至 T2,P2,V2 积分得

ln

V2

T2 T1 P2 P1 V1

H ig

3. 试证明 JCP，并说明 J 0。

P T

解：由定义 J

T

； P H

右边=

T H H

=左边。

P H T P P T

ig

0 代入理想气体状态方程， CP 0可以得到 J

4. 证明状态方程P(V b) RT表达的流体的（a）CP与压力无关；(b)在一个等焓变化过程

中，温度是随压力的下降而上升。 2V CP

证明：（a）由式3-30 T T2 P T

C

,并代入状态方程V RTP b，即得 P 0 P T P

(b)由式3-85得，

V

T V T T P J

P

P H

5. 证明RK方程的偏离性质有

RTRT

b

b 0 CP 0,b 0

CPCP

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H T,P Hig T 1.5aV b

Z 1 ln

RTVbRT1.5

ig

(V b)PS T,P S T,P 0.5aV b ln ln

RRTVbRT1.5

证明：将状态RK方程（式2-11）分别代入公式3-57和3-52

H T,P Hig T 1

Z 1

RTRT Z 1

1.5aV

ln

bRT1.5V b

RaT 1/2T P dV

V b2V(V b)

V

S T,P Sig T,P P1V P R (V b)P0.5aV b

ln lnZ dV ln ln

RP0R T VV RTVbRT1.5

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

nV V

i n x

i T,P, n i i T,P, x i

个均相敞开系统，n是一个变数，即

。(错。因对于一

n ni T,P, n i

E

0)

2. 对于理想溶液，所有的混合过程性质变化均为零。（错。V，H，U，CP，CV的混合过程

性质变化等于零，对S，G，A则不等于零） 3. 对于理想溶液所有的超额性质均为零。（对。因M

M Mis）

isffixifii

i） PxiPxiP

4. 体系混合过程的性质变化与该体系相应的超额性质是相同的。（错。同于4） 5.

is

i i i。理想气体有f=P，而理想溶液有 （对。因

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。总熵不等于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与压力无关．（错。理论上

是T，P，组成的函数。只有对低压下的液体，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）

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9. 混合物体系达到汽液平衡时，总是有

v f l,ffii

v

fl,fiv fil。（错。

两相中组分的逸度、总体逸度均不一定相等）

10. 理 …… 此处隐藏：2629字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……