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（能源化工行业）化工热力学

第2章流体的P-V-T关系壹、是否题

纯物质由蒸汽变成固体，必须经过液相。（错。能够直接变成固体。）

纯物质由蒸汽变成液体，必须经过冷凝的相变化过程。（错。能够通过超临界流体区。）

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。）

纯物质的饱和液体的摩尔体积随着温度升高而增大，饱和蒸汽的摩尔体积随着温度的升高而减小。

（对。由则纯物质的T－V相图上的饱和汽体系和饱和液体系曲线可知。）

临界点

临界点

饱和汽相线

饱和汽相线（露点线）

饱和液相线

饱和液相线（泡点线）

水的P－V相图

在同壹温度下，纯物质的饱和液体和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。）

在压力趋于零的极限条件下，所有的流体将成为简单流体。

(错。简单流体系指壹类非极性的球形流体，如Ar等，和所处的状态无关。)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仅是T的函数B是T和P的函C是T和V的函数D是任何俩强度性质的函数

数

（A。virial系数表示了分子间的相互作用，仅是温度的函数。）

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

第三virial系数第二virial系数无穷项只需要理想气体方程（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）

对于纯物质，壹定温度下的泡点压力和露点压力是(A)A相同的B不同的

7.对于纯物质，壹定温度下泡点和露点，在P－T图上是(A)A重叠的B分开的

8．对于纯物质，壹定温度下泡点和露点，在P-V图上是(B)

A重叠的B分开的

9.泡点的轨迹称为(A)

A饱和液相线B饱和汽相线10.露点的轨迹称为(B)

A饱和液相线B饱和汽相线

对于混合物，PR方程常数a的表达式中的相互作用参数kij，i＝j时，其值(A)A为1B为0C从实验数据拟合得到，在没有实验数据时，近似作零处理

对于混合物，PR方程常数a的表达式中的相互作用参数kij，i≠j时，其值(C)A为1B为0C从实验数据拟合得到，在没有实验数据时，近似作零处理

三、计算题

由饱和蒸汽压方程，在合适的假设下估算水在25℃时的汽化焓。解：

由Antoine方程

查得水和Antoine常数是，故Jmol-1

壹个0.5m3的压力容器，其极限压力为2.75MPa，出于安全的考虑，要求操作压力不得超过极限压力的壹半。试问容器在130℃条件下最多能装入多少丙烷？（答案：约10kg）

解：查出Tc=369.85K,Pc=4.249MPa,ω=0.152P=2.75/2=1.375MPa,T=130℃

由计算软件，选择“流体的PVT关系”→“PR方程”，计算出给定状态下的摩尔体积，

Vv＝2.198m3kmol-1

m=0.5/2.198*44=10.01(kg)

用virial方程估算0.5MPa，373.15K时的等摩尔甲烷（1）-乙烷（2）-戊烷（3）混合物的摩尔体积(实验值5975cm3mol-1)。已知373.15K时的virial系数如下（单位：cm3mol-1），。

解：混合物的virial系数是cm3mol-1

用Antoin