化工热力学第3版答案第3章习题.docVIP

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，其熵没有变化。 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，而不能用于液体或固相。 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，在等温条件下，。 理想气体的状态方程是PV=RT，若其中的压力P用逸度f代替后就成为了真实流体状态方程。 当时，。 因为，当时，，所以，。 逸度与压力的单位是相同的。 吉氏函数与逸度系数的关系是。 由于偏离函数是两个等温状态的性质之差，故不可能用偏离函数来计算性质随着温度的变化。 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，其H和U的关系为（B。因H＝U＋PV） HSYMBOL 163 \f SymbolUHUH=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，则体系的SYMBOL 68 \f SymbolS为（C。） 0对于一均相体系，等于（D。） 零CP/CVR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__________________________________________________________；若要计算和还需要什么性质？____；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。______________________________________________________________；其中偏离焓是_________________________________________。 对于混合物体系，偏离函数中参考态是_________________________________________。 四、计算题 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。 PAGE \# Page: # 朱P－39 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） （PAGE \# Page: #  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。 PAGE \# Page: # 童P116 试由饱和液体水的性质估算(a)100℃，2.5MPa和(b)100℃，20MPa下水的焓和熵，已知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，其中汽相占90%（V），压力是0.1985MPa，加热使液体水刚好汽化完毕，试确定终态的温度和压力，计算所需的热量，热力学能、焓、熵的变化。 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) 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，再恒容加热成为饱和水蒸汽，问该两过程中的Q和W是多少? 在一0.3m3的刚性容器中贮有1.554×106Pa的饱