化工热力学复习题及答案概要 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/2 8:26:34星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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。(错。?U?0,?H?0,但?S,?G和

?A不一定等于0,如一体积等于2V的绝热刚性容器,被一理想的隔板一分为二,左侧状

?U?0,?T?0,P的理想气体,态是T,右侧是T温度的真空。当隔板抽去后,由于Q=W=0,

?H?0,故体系将在T,2V,0.5P状态下达到平衡,?S??Rln?0.5PP??Rln2,?G??H?T?S??RTln2,?A??U?T?S??RTln2) 封闭体系的体积为一常数。(错)

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,

T22. 3. 4. 5.

初态和终态的温度分别为T1和T2,则该过程的?U?CVdT;同样,对于初、终态压力相

T1T2?等的过程有?H?CPdT。(对。状态函数的变化仅决定于初、终态与途径无关。)

T1?6. 自变量与独立变量是一致的,从属变量与函数是一致的。(错。有时可能不一致) 三、填空题

1. 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 。

2. 单相区的纯物质和定组成混合物的自由度数目分别是 2 和 2 。 3. 1MPa=106Pa=10bar=9.8692atm=7500.62mmHg。

4. 1kJ=1000J=238.10cal=9869.2atm cm3=10000bar cm3=1000Pa m3。

5. 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。

第2章P-V-T关系和状态方程

一、是否题

1. 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。) 2. 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。)

3. 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。则纯物质的P-V相图上的饱和汽体系和饱和液体系曲线可知。) 4. 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。)

1

5. 在同一温度下,纯物质的饱和液体与饱和蒸汽的热力学能相等。(错。它们相差一个汽化热

力学能,当在临界状态时,两者相等,但此时已是汽液不分)

6. 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。) 7. 气体混合物的virial系数,如B,C…,是温度和组成的函数。(对。)

8. 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。简单流体系指一类非极性

的球形流,如Ar等,与所处的状态无关。) 二、选择题

1. 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。) A. 饱和蒸汽 B. 超临界流体 C. 过热蒸汽

2. 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 3. 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)

A. 第三virial系数 三、填空题

1. 对于纯物质,一定温度下的泡点压力与露点压力相同的(相同/不同);一定温度下的泡点

与露点,在P-T图上是重叠的(重叠/分开),而在P-V图上是分开的(重叠/分开),泡点的

轨迹称为饱和液相线,露点的轨迹称为饱和汽相线,饱和汽、液相线与三相线所包围的区域称为汽液共存区。纯物质汽液平衡时,压力称为蒸汽压,温度称为沸点。 2. 简述对应态原理在对比状态下,物质的对比性质表现出较简单的关系。

B. 第二virial系数

C. 无穷项

D. 只需要理想气体方程

第3章 均相封闭体系热力学原理及其应用

一、是否题

1. 体系经过一绝热可逆过程,其熵没有变化。(对。?dS?QT?0?rev)

2. 吸热过程一定使体系熵增,反之,熵增过程也是吸热的。(错。如一个吸热的循环,熵变为

零)

3. 热力学基本关系式dH=TdS+VdP只适用于可逆过程。(错。不需要可逆条件,适用于只有体

积功存在的封闭体系) 4. 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。(错。能于任何

相态)

5. 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。

(错。因为逸度不是这样定义的) 6. 逸度与压力的单位是相同的。(对)

2

二、选择题

1. 对于一均匀的物质,其H和U的关系为(B。因H=U+PV)

A. H?U B. H>U C. H=U

D. 不能确定

第4章 非均相封闭体系热力学

一、是否题

??nV???V???1. 偏摩尔体积的定义可表示为Vi?????n???x???i?T,P,?n??i?i?T,P,?x??i开系统,n是一个变数,即??n?ni?T,P,?n??0)

?i。(错。因对于一个均相敞

2. 在一定温度和压力下的理想溶液的组分逸度与其摩尔分数成正比。(对。即

?is?fx,f?f(T,P)?常数) fiiii3. 理想气体混合物就是一种理想溶液。(对)

4. 对于理想溶液,所有的混合过程性质变化均为零。(错。V,H,U,CP,CV的混合过程性质变化等于零,对S,G,A则不等于零) 5. 对于理想溶液所有的超额性质均为零。(对。因ME?M?Mis) 6. 理想溶液中所有组分的活度系数为零。(错。理想溶液的活度系数为1) 7. 体系混合过程的性质变化与该体系相应的超额性质是相同的。(错。同于4) 8. 对于理想溶液的某一容量性质M,则Mi?Mi。(错,同于4)

?isffxfis?i??i。?i?i?ii?i??i) 9. 理想气体有f=P,而理想溶液有?(对。因?PxiPxiP10. 温度和压力相同的两种理想气体混合后,则温度和压力不变,总体积为原来两气体体积之

和,总热力学能为原两气体热力学能之和,总熵为原来两气体熵之和。(错。总熵不等于原

来两气体的熵之和)

11. 温度和压力相同的两种纯物质混合成理想溶液,则混合过程的温度、压力、焓、热力学能、

吉氏函数的值不变。(错。吉氏函数的值要发生变化) 12. 因为GE (或活度系数)模型是温度和组成的函数,故理论上?与压力无关.(错。理论上是T,i__P,组成的函数。只有对低压下的液体,才近似为T和组成的函数) 13. 纯流体的汽液平衡准则为f v=f l。(对)

?v?f?l,fv?fl,fv?fl。14. 混合物体系达到汽液平衡时,总是有fiiii(错。两相中组分的逸度、

总体逸度均不一定相等)

15. 均相混合物的总性质与纯组分性质之间的关系总是有 Mt??nMii。(错。应该用偏摩尔

性质来表示)

16. 对于二元混合物体系,当在某浓度范围内组分2符合Henry规则,则在相同的浓度范围内组

分1符合Lewis-Randall规则。(对。)

17. 理想溶液一定符合Lewis-Randall规则和Henry规则。(对。)

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