化工热力学第三版答案第3节习题.doc

第3章 均相封闭体系热力学原理及其应用 一、是否题 体系经过一绝热可逆过程， 吸热过程一定使体系熵增，反之，熵增过程也是吸热的。 热力学基本关系式dH=TdS+VdP只适用于可逆过程。 象dU=TdS-PdV等热力学基本方程只能用于气体， 当压力趋于零时，是摩尔性质）。 与参考态的压力P0无关。 纯物质逸度的完整定义是，。 理想气体的状态方程是PV=RT，P用逸度f代替后就成为了真实流体状态方程。 时， 因为，当时，。 逸度与压力的单位是相同的。 。 由于偏离函数是在均相体系中引出的概念，故我们不能用偏离函数来计算汽化过程的热力学性质的变化。 由一个优秀的状态方程，就可以计算所有的均相热力学性质随着状态的变化。 二、选择题 对于一均匀的物质，H和U的关系为（B。因H＝U＋PV） HU HU H=U 不能确定 一气体符合P=RT/(V-b)的状态方程从V1等温可逆膨胀至V2，S为（C。） 0 对于一均相体系，） 零 CP/CV R 等于（D。因为） 吉氏函数变化与P-V-T关系为，则的状态应该为（C。因为） T和P下纯理想气体 T和零压的纯理想气体 T和单位压力的纯理想气体 填空题 状态方程的偏离焓和偏离熵分别是______________________________________________________________和__________________________________________________________；和还需要什么性质？____；其计算式分别是_________________________________________________________和_____________________________________________________________。 由vdW方程P=RT/(V-b)-a/V2计算,从(T,P1)压缩至(T,P2)的焓变为。_______________________________________________________________________________________________________。_________________________________________。 试用PR状态方程和理想气体等压热容方程计算纯物在任何状态的焓和熵。设在下的气体的焓和熵均是零。（列出有关公式，讨论计算过程，最好能画出计算框图）。 试计算液态水从2.5MPa和20℃变化到30MPa和300℃的焓变化和熵变化，既可查水的性质表，也可以用状态方程计算。 试分别用PR方程和三参数对应态原理计算360K异丁烷饱和蒸汽的焓和熵。已知360K和0.1MPa时Jmol-1， Jmol-1K-1。（参考答案， Jmol-1， Jmol-1K-1） （a）分别用PR方程和三参数对应态原理计算，312K的丙烷饱和蒸汽的逸度（参考答案1.06MPa）；（b）分别用PR方程和三参数对应态原理计算312K，7MPa丙烷的逸度；(c)从饱和汽相的逸度计算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2.06cm3 g-1，且为常数。 试由饱和液体水的性质估算(a)100℃，2.5MPa(b)100℃，20MPa，100℃下水的有关性质如下 MPa，Jg-1，J g-1K-1, cm3 g-1, cm3 g-1 K-1 在一刚性的容器中装有1kg水，90%（V），0.1985MPa，，，。 压力是3MPa的饱和蒸汽置于1000cm3的容器中，?(可忽视液体水的体积) 封闭体系中的1kg 干度为0.9、压力为2.318×106Pa的水蒸汽，先绝热可逆膨胀至3.613×105Pa，，Q和W是多少? 在一0.3m3的刚性容器中贮有1.554×106Pa的饱和水蒸汽，25%的蒸汽冷凝，? 最终的压力多大? 五、图示题 将图示的P-V图转化为T-S图。 ，A1-C-A2，1-C-23-4-5-6为等压线，2-6和1-4-5-8为等温线，2-5-7为等熵线。 将下列纯物质经历的过程表示在P-V，lnP-H，T-S (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)； (e). 六、证明题 证明 分别是压缩系数和膨胀系数，其定义为，；对于通常状态下的液体，都是T和P的弱函数，在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，P2）过程中，其体积从V1变化到V2。则。 人们发现对于大多数气体，P-T图上的等容线是一条近似的直线，。，，ab、c和V0为常数，。 (a)在