第2章流体及其混合物热力学性质计算.doc

化工热力学标准化作业二 课程名称：化工热力学 　 课程编号 适用专业：化工工艺、应用化学 课程章次：3、纯物质（流体）的热力学性质与计算　　 　　　 　 共5页 专业班级：　　　　 姓名：　　　　　 　学号：　　　　　　评分： 热力学性质的推算是化工热力学课程的核心内容与最根本任务和应用之一，它是建立在经典热力学原理基础之上，结合反映实际系统特征的数学模型(如状态方程或p-V-T(x)关系)，实现用一个状态方程和气体热容数据模型，如理想气体热容Cpig，来计算所有其它的热力学性质。 1 本章学习要求 热力学性质是系统在平衡状态下所表现出来的，平衡状态可以是均相的纯物质或混合物，也可以是非均相的纯物质或混合物。本章要求学生理解和学会使用一些有用的热力学性质表达成p-V-T(x)的普遍化函数，并结合状态方程来推算其它热力学性质的具体方法，内容包括：(1) 从均相封闭系统的热力学基本方程出发，建立热力学函数(如U、H、S、A、G、Cp和Cv等)与p-V-T(x)之间的普遍化依赖关系，理解Gibbs函数作为学习热力学课程的一条重要主线的意义；(2) 定义逸度和逸度系数，解决其计算问题；(3) 应用p-V-T对应状态原理，计算其它热力学性质的方法；(4) 会使用热力学性质图或表进行计算。 2 重点与难点 (1) 热力学基本方程与Maxwell关系Departure Function )及其应用 (3) 状态方程法计算热力学性质 (4) 对应状态原理法计算偏离性质 (5) 逸度及逸度系数 (6) 纯物质的热力学性质图表 一、是否题（正确划√号，错误划×号，并写清正确与错误的原因） 1、热力学基本关系式dH=TdS+Vdp只适用于可逆过程。 答： 2、当压力趋于零时，M(T,p)-Mig(T,p)≡0（M是摩尔容量性质）。 答： 3、纯物质逸度的完整定义是，在等温条件下，dG=RTdlnf。 答： 4、当p→0时，f /p→∞。 答： 5、吉氏函数与逸度系数的关系是G(T,p)－Gig(T,p=1)=RTlnφ。 答： 6、对于一均相系统，等于Ｒ。 答： 二、填空题 1、一气体符合p(V-b)=RT的状态方程从V1等温可逆膨胀到V2，则系统的ΔS为_____。 2、理想气体状态的逸度系数等于_____。 3、以吉布斯函数表示的汽液平衡准则是__________。 4、以逸度表示的纯物质的汽液平衡准则是__________。 5、以逸度系数表示的纯物质的汽液平衡准则是__________。 三、计算题 1、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）？已知水的性质表。 解： 2、 (1) 分别用PR方程和三参效对应状态原理计算，312K的丙烷饱和蒸气的逸度；(2) 分别用PR方程和三参数对应态原理计算312K、7MPa丙烷的逸度；(3) 从饱和气相的逸度计算312K、7MPa丙烷的逸度。设在1～7MPa的压力范围内液体丙烷的比容为，且为常数。 解： 3、试用普遍化方法计算丙烷气体从378K、0.507MPa的初态变化到463K、2.535MPa的终态时过程的和值。已知丙烷在理想气体状态下的摩尔恒压热容为： ，式中T用K表示，表示。、与的表达式。 解： 5、选择合适的普遍化关联方法计算1 kmol丁二烯-1,3从2.53MPa，127℃压缩到12.67MPa、227℃时的、和。 已知：丁二烯-1,3的、、,，理想气体的等压热容 解： 5 装　订　线