化工热力学课后习题答案.pdf

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1、第1章绪言一、是否题1.封闭体系中有两个相α,β。在尚未达到平衡时，α,β两个相都是均相敞开体系；达到平衡时，则α,β两个相都等价于均相封闭体系。（对）2.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。）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T2T2∆U=∫CVdT∆H=∫CPdT终态的温度分别为T1和T2，则该过程的T1；同样，对于初、终态压力相等的过程有T1。（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

2、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Wrev=RTln(ViVf)Wrev=RTln(PfPi)(以V表示)或(以P表示)。igC3.封闭体系中的1mol理想气体(已知P)，按下列途径由T1、P1和V1可逆地变化至P2，则igP2(ig)P2CigP2−1T(CP−R)−1T1CP−R−1T1PP1A等容过程的W=0，Q=P1，U=P1，H=1。P1P−RTlnRTln1PPB等温过程的W=2，Q=2，U

3、=0，H=0。RRRigigigig−Cig(C−R)PVPCP(CPR)P1V1P2PigP2CP−P112−1−1C−1TRPRPPP1111C绝热过程的W=，Q=0，U=，H=。64.1MPa=10Pa=10bar=9.8692atm=7500.62mmHg。3-1-13-1-1-1-15.普适气体常数R=8.314MPacmmolK=83.14barcmmolK=8.314JmolK=1.980-1-1calmolK。三、计算

4、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？V−b−RTln2EOSWrevV1−b1999==lnln2=1.000722igVWrev−RTln2999V解：132.一个0.057m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

5、；(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γ=1.4）。解：（a）等温过程P1V1P2V11×570000.5×57000∆n=−=−=11.66RT1RT18.314×2948.314×294mol(b)绝热可逆过程，终态的温度要发生变化γ−11.4−1P2r0.51.4T2=T1=294×=241.18P11KP1V1P2V11×570000.5×57000∆n=−=−=9.11RT1RT28.314×2948.314×241.18mol第2章Ｐ-Ｖ-Ｔ关系和状态方程一、是否题1.纯物质

6、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

7、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。）s()ssPTP(T)P(T)A.>B.

8、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[()]∂Z∂Z