化工热力学第三(完全版)课后习题答案.doc

PAGE \* MERGEFORMAT 3 化工热力学课后答案 第1章 绪言 一、是否题 封闭体系的体积为一常数。（错） 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） 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。（对） 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。） 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，初态和终态的温度分别为T1和T2，则该过程的；同样，对于初、终态压力相等的过程有。（对。状态函数的变化仅决定于初、终态与途径无关。） 二、填空题 状态函数的特点是：状态函数的变化与途径无关，仅决定于初、终态 。 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(以V表示)或 (以P表示)。 封闭体系中的1mol理想气体(已知)，按下列途径由T1、P1和V1可逆地变化至P2，则 A 等容过程的 W= 0 ，Q=，SYMBOL 68 \f SymbolU=，SYMBOL 68 \f SymbolH= 。 B 等温过程的 W=，Q=，SYMBOL 68 \f SymbolU= 0 ，SYMBOL 68 \f SymbolH= 0 。 C 绝热过程的 W=，Q= 0 ，SYMBOL 68 \f SymbolU=，SYMBOL 68 \f SymbolH=。 1MPa=106Pa=10bar=9.8692atm=7500.62mmHg。 普适气体常数R=8.314MPa cm3 mol-1 K-1=83.14bar cm3 mol-1 K-1=8.314 J mol-1 K-1 =1.980cal mol-1 K-1。 四、计算题 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？ 解： 对于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 ，其中，试问，对于的理想气体，上述关系式又是如何? 以上a、b、c为常数。 解：理想气体的绝热可逆过程， 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）。 解：（a）等温过程 mol (b)绝热可逆过程，终态的温度要发生变化 K mol 第2章Ｐ－Ｖ－Ｔ关系和状态方程 一、是否题 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。） 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。） 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Z1。（错。如温度大于Boyle温度时，Z＞1。） 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。） 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。） 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。） 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 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。) 饱和蒸汽 超临界流体 过热蒸汽 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。） = T温度下的过热纯蒸汽的压力P（B。参考P－V图上的亚临界等温线。） = 纯物质的第二virial系数B（A。virial系数表示了分子间的相互作用，仅是温度的函数。） A 仅是T的函数 B 是T和P的函数 C 是T和V的函数 D 是任何两强度性质的函数 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） 第三virial系数 第二virial系数 无穷项 只需要理想气体方程 当时，纯气体的的值为（D。因） 0 很高的T时为0 与第三virial系数有关 在Boyle温度时为零 三、填空题 表达纯物质的汽平衡的准则有（吉氏函数）、（Claperyon方程）、（Maxwell等面积规则）。它们能（