川大化工热力学习题解答(化学工业出版社)精编版
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化工热力学复习题及答案精编W O R D版IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】《化工热力学》课程模拟考试试卷 A 开课学院:化工学院,专业:材料化学工程 考试形式: ,所需时间: 分钟考生姓名: 学号: 班级: 任课教师:F)1.理想气体的压缩因子1Z =,但由于分子间相互作用力的存在,实际气体的压缩因子 。
(A) 小于1 (B) 大于1 (C) 可能小于1也可能大于1 (D) 说不清楚2.甲烷c 4.599MPa p =,处在r 0.3p =时,甲烷的压力为 。
(A) 15.33MPa (B) 2.7594 MPa ; (C) 1.3797 MPa (D) 1.1746 MPa3.关于建立状态方程的作用,以下叙述不正确的是 。
(A) 可以解决由于实验的p -V -T 数据有限无法全面了解流体p -V -T 行为的问题。
(B) 可以解决实验的p -V -T 数据精确度不高的问题。
(C) 可以从容易获得的物性数据(p 、V 、T 、x )来推算较难测定的数据(H ,U ,S ,G )。
(D) 可以解决由于p -V -T 数据离散不便于求导和积分,无法获得数据点以外的p -V -T 的问题。
4.对于流体混合物,下面式子错误的是 。
(A) 0lim i i i x M M ∞→=(B)i i i H U pV =+(C) 理想溶液的i i V V =,i i U U = (D) 理想溶液的i i S S =,i i G G =5.剩余性质RM 的概念是表示什么差别的 。
(A) 真实溶液与理想溶液 (B) 理想气体与真实气体(C) 浓度与活度 (D) 压力与逸度6.纯物质在临界点处的状态,通常都是 。
(A) 气体状态 (B) 液体状态(C) 固体状态 (D) 气液不分状态7.关于化工热力学研究内容,下列说法中不正确的是( )。
化工热力学习题及详细解答习题 (2)第1章绪言 (2)第2章 P-V-T关系和状态方程 (4)第3章均相封闭体系热力学原理及其应用 (8)第4章非均相封闭体系热力学 (13)第5章非均相体系热力学性质计算 (19)第6章例题 (27)答案 (40)第1章绪言 (40)第2章 P-V-T关系和状态方程 (44)第3章均相封闭体系热力学原理及其应用 (51)第4章非均相封闭体系热力学 (68)第5章非均相体系热力学性质计算 (87)附加习题 (103)第2章 (103)第3章 (104)第4章 (107)第5章 (109)习题第1章 绪言一、是否题1. 孤立体系的热力学能和熵都是一定值。
2. 封闭体系的体积为一常数。
3. 封闭体系中有两个相βα,。
在尚未达到平衡时,βα,两个相都是均相敞开体系;达到平衡时,则βα,两个相都等价于均相封闭体系。
4. 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。
5. 理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。
6. 要确定物质在单相区的状态需要指定两个强度性质,但是状态方程 P=P (T ,V )的自变量中只有一个强度性质,所以,这与相律有矛盾。
7. 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T 1和T 2,则该过程的⎰=21T T V dT C U ∆;同样,对于初、终态压力相等的过程有⎰=21T T P dT C H ∆。
8. 描述封闭体系中理想气体绝热可逆途径的方程是γγ)1(1212-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=P P T T (其中ig Vig P C C =γ),而一位学生认为这是状态函数间的关系,与途径无关,所以不需要可逆的条件。
9. 自变量与独立变量是一致的,从属变量与函数是一致的。
10. 自变量与独立变量是不可能相同的。
二、填空题1. 状态函数的特点是:___________________________________________。
化工热力学答案—课后总习题答案详解第二章习题解答一.问答题:2-1为什么要研究流体的"VT关系?【参考答案】:流体P-V-T关系是化工热力学的基石,是化工过程开发和设讣、安全操作和科学研究必不可少的基础数据。
(I)流体的PVT关系可以直接用于设汁。
(2)利用可测的热力学性质(T, P, V等)计算不可测的热力学性质(H, S, G.等)。
只要有了旷/T关系加上理想气体的C;;, 可以解决化工热力学的大多数问题匚以及该区域的特征:同时指岀其它重要的点、2- 2 ⅛ P-V图上指出超临界萃取技术所处的区域,而以及它们的特征。
【参考答案】:1)超临界流体区的特征是:环、P>Pco2)临界点C的数学特征:(^PM Z)/ =° (在C点)($2p/刃2)・0 (在C点)3)饱和液相线是不同压力下产生第一个气泡的那个点的连线:4)饱和汽相线是不同压力下产生第一个液滴点(或露点)那个点的连线。
5)过冷液体区的特征:给左压力下液体的温度低于该压力下的泡点温度。
6)过热蒸气区的特征:给左压力下蒸气的温度髙于该压力下的露点温度。
7)汽液共存区:在此区域温度压力保持不变,只有体积在变化。
2-3要满足什么条件,气体才能液化?【参考答案】:气体只有在低于7;条件下才能被液化。
2-4不同气体在相同温度压力下,偏离理想气体的程度是否相同?你认为哪些是决左偏离理想气体程度的最本质因素?【参考答案】:不同。
真实气体偏离理想气体程度不仅与7∖ P有关,而且与每个气体的临界特性有关,即最本质的因素是对比温度、对比压力以及偏心因子7;, /和Q。
2-5偏心因子的概念是什么?为什么要提出这个槪念?它可以直接测呈:吗?【参考答案】:偏心因子。
为两个分子间的相互作用力偏离分子中心之间的作用力的程度。
其物理意义为:一般流体与球形非极性简单流体(氮,氟、毎)在形状和极性方而的偏心度。
为了提高计算复杂分子压缩因子的准确度。
.第二章流体的压力、体积、浓度关系:状态方程式2-1 试分别用下述方法求出400 ℃、 4.053MPa 下甲烷气体的摩尔体积。
( 1 )理想气体方程;( 2 ) RK 方程;( 3)PR 方程;( 4 )维里截断式( 2-7)。
其中 B 用 Pitzer 的普遍化关联法计算。
[解 ] ( 1 )根据理想气体状态方程,可求出甲烷气体在理想情况下的摩尔体积V id为V id RT8.314(400273.15) 1.381 103m3mol 1p 4.053106(2)用 RK 方程求摩尔体积将RK 方程稍加变形,可写为V RT a(V b)b(E1)p T 0.5 pV (V b)其中0.42748R2T c2.5ap c0.08664 RT cbp c从附表 1 查得甲烷的临界温度和压力分别为T c=190.6K,p c=4.60MPa,将它们代入a, b 表达式得a0.42748 8.3142 190.62.5 3.2217m 6 Pa mol -2 K 0.54.60106b0.086648.314190.6 2.9846 10 5 m3 mol 14.60106以理想气体状态方程求得的V id为初值,代入式( E1)中迭代求解,第一次迭代得到V1值为V18.314673.15 2.984610 54.053106.3.2217 (1.381 100.56673.15 4.053 10 1.381 103 2.9846 10 5 )3(1.381 10 3 2.984610 5 )1.38110 32.984610 5 2.124610 51.3896331 10m mol第二次迭代得 V2为V2 1.381103 2.98461053.2217(1.389610 3 2.984610 5)673.15 0.5 4.05310 61.389610 3(1.389610 3 2.984610 5)1.38110 32.984610 5 2.112010 51.389710 3 m3 mol1V1和 V2已经相差很小,可终止迭代。