化工熱力學課后謎底（填空、判斷、畫圖）之公保含煙

創(chuàng)作第1章緒言一、是否題封鎖體系的體積為一常數(shù).（錯）封鎖體系中有兩個相，.在尚未到達平衡時，，兩個相都是均相封鎖體系；到達平衡時，則，兩個相都等價于均相封鎖體系.（對）理想氣體的粉和熱容僅是溫度的函數(shù).（對）理想氣體的炳和吉氏函數(shù)僅是溫度的函數(shù).（錯.還與壓力或摩爾體積有關(guān).）封鎖體系的1mol氣體停止了某一進程，其體積總是變卦著的，然則初態(tài)和終態(tài)的體積相等，初態(tài)和終態(tài)的溫度辨別為T2T1和T2,則該進程的UCvdT；同樣，關(guān)于初、終態(tài)壓力相TiT2等的進程有HCPdT.（對.狀態(tài)函數(shù)的變卦僅決議于初、終態(tài)T1與途徑無關(guān).）二、填空題

狀態(tài)函數(shù)的特點是：狀態(tài)函數(shù)的變卦與途徑無關(guān)，僅決議于初、終態(tài).封鎖體系中，溫度是T的1mol理想氣體從（Pi,Vi）等溫可逆地膨脹到（Pf,Vf），則所做的功為WrevRTlnVi/Vf（以V暗示）或WrevRTlnPf/P（以P暗示）.封鎖體系中的1mol理想氣體（已知黃），按下列途徑由T1、P1和V1可逆地變卦至P2,則A等容進程的W=0,Q=C^R蘭1T1,PiU=C咎R些1T1,H=C咎些1T1.PiB等溫進程的W=RTln旦，Q=RTln旦，U=0,H=P2PL0第2章P-V-T關(guān)系和狀態(tài)方程一、是否題純物質(zhì)由蒸汽釀成液體，必需經(jīng)過冷凝的相變卦進程.（錯.若溫度可以通過超臨界流體區(qū).）當壓力年夜于臨界壓力時，純物質(zhì)就以液態(tài)存在.（錯.若溫度也年夜于臨界溫度時，則是超臨界流體.）由于分子間相互作用力的存在，實際氣體的摩爾體積一定小于同溫同壓下的理想氣體的摩爾體積，所以，理想氣體的壓縮因子Z=1，實際氣體的壓縮因子Z<1.（錯.如溫度年夜于Boyle溫度時，Z>1.）純物質(zhì)的三相點隨著所處的壓力或溫度的分歧而改動.（鋰純物質(zhì)的三相平衡時，體系自由度是零，體系的狀態(tài)已經(jīng)確定.）在同一溫度下，純物質(zhì)的飽和液體與飽和蒸汽的吉氏函數(shù)相等.（對.這是純物質(zhì)的汽液平衡準則.）純物質(zhì)的平衡汽化進程，摩爾體積、粉、熱力學能、吉氏函數(shù)的變卦值均年夜于零.（錯.只有吉氏函數(shù)的變卦是零.）氣體混合物的virial系數(shù)，如B,C…，是溫度和組成的函數(shù)（對.）RC絕熱進程的w=黃另糖1,Q=0,TOC\o"1-5"\h\zRRC餌RP1V1只勇igP2C?U=—P—1,H=Cp—1Ti.RPPPi1MPa=106Pa=10bar=9.8692atm=7500.62mmHg.普適氣體常數(shù)R=8.314MPacm3mol-1K-1=83.14barcm3mol-1K-1=8.314Jmol-1K-1=1.980calmol-1K-1.

三、填空題表達純物質(zhì)的汽平衡的準則有GsvTGslT或GT,VsvGT,Vslsvan、一（吉氏函數(shù)）、呢―—（Claperyon方程）、dTTVvapVsvp（T,v）dvpsVsvVsl（Maxwell等面積規(guī)則）.它們能（能/不Vsl能）推廣到其它類型的相平衡.Lydersen、Pitzer、Lee-Kesler和Teja的三參數(shù)對應態(tài)原理的三個參數(shù)辨別為Tr,Pr,Zc、Tr,Pr,、T「,Pr,和T「,Pr,.關(guān)于純物質(zhì)，一定溫度下的泡點壓力與露點壓力相同的（相同/分歧）；一定溫度下的泡點與露點，在P-T圖上是重疊的（重疊/分開），而在P-V圖上是分開的（重疊/分開），泡點的軌跡稱為飽和液相線，露點的軌跡稱為飽和汽相線，飽和汽、液相線與三相線所包圍的區(qū)域稱為汽液共存區(qū).純物質(zhì)汽液平衡時，壓力稱為蒸汽壓，溫度稱為沸點.關(guān)于三混合物，展開PR方程常數(shù)a的表達式，TOC\o"1-5"\h\z33jayiyjJaiiajj（1kij）—i1j12y〔a122y?a2y3a32y〔y2va1a21k〔22y2y^a2a31k232y3y^a3a11k31,才、中，下標相同的相互作用參數(shù)有EM和k33，其值應為1；下標分歧的相互作用參數(shù)有k12和k21,k23和k32,k3i和k〔2（已作kl2k21,k23k32,k31k12處理）,通甬匕們值是如何失掉？從實驗數(shù)據(jù)擬臺失掉，在沒有實驗數(shù)據(jù)時，近似作零處置5.正丁烷的偏心因子PsPc102y〔a1五、圖示題試定性畫出純物質(zhì)的P-V相圖，并在圖上指出（a）超臨界流體，（b）氣相，（c）蒸汽，（d）固相，（e）汽液共存，（f）固液共存，（g）汽固共存等區(qū)域；和（h）汽-液-固三相共存線，（i）T>Tc、T<Tc、T=Tc的等溫線.試定性討論純液體在等壓平衡汽化進程中，M（=V、S、G）隨T的變卦（可定性作出M-T圖上的等壓線來說明）.六、證明題由式2-29知，流體的Boyle曲線是關(guān)于-Z0的點的軌跡.證明vdw流體的Boyle曲線是abRTV22abVab20PVTPVT證明：由豈RTV由vdW方程得整理得Boyle曲線

第3章均相封鎖體系熱力學原理及其應用、是否題1.熱力學根本關(guān)系式dH=TdS+VdP只適用于可逆進程.（錯.不1.需要可逆條件，適用于只有體積功存在的封鎖體系）2.當壓力趨于零時，MT,PMigT,P02.當壓力趨于零時，MT,PMigT,P0（M是摩爾性質(zhì)）.（錯3.當M=V時，不恒等于零,只有在T=TB時，才等于零）純物質(zhì)逸度的完整定義是,在等溫條件下,dGRTdlnf.(錯RTlnf/P0等)4.事先P0,f,P.(錯.事先P0,4.事先P0,f,P.(錯.事先P0,f/P1）5.P因為ln■VRT0所以,曳0.(錯P從積分式看，事先P0,V晉為任何值，都有1；實際上,RTlimV0P0PTTb6.吉氏函數(shù)與逸度系數(shù)的關(guān)系是G6.吉氏函數(shù)與逸度系數(shù)的關(guān)系是GT,PGigT,PRTlnG(T,P)Gig(T,P1)RTlnf)7.由于偏離函數(shù)是兩個等溫狀態(tài)的性質(zhì)之差，故不成能用偏離函數(shù)來計算性質(zhì)隨著溫度的變卦.（錯.因為：MT2,P2MigT2,P0MT1,P1MigT1,P0MigT2,P0MigT1,P0三、填空題1.狀態(tài)方程P(Vb)RT的偏離帽和偏離炳辨別是PPHHigVT0VTdPP0RTbPRT一dPPbP和SS0gPRln—PoPR0PVTpPdP0RR“——dPPP0；若要計算HT2，P2HTi，P和ST2，P2STi，Pi還需要什么性質(zhì)？冬；其計算HT2,P2HTi,PiHT2,P2bP2bP1HigT2T2C昌dTTiHTi,PibP2PiHigT1T2C^dTT1HigT2HigT1和ST2,P2STi,PiST2，P2SigT2，PoST1，P1SigT1，PoSigT2，P。Sig^尸。Rln-P2Rln旦CPLdTRln-P2C^dTPoPoTTPiTTT1T1關(guān)于混合物體系，偏離函數(shù)中參考態(tài)是與研究態(tài)同溫.同組成的理想氣體混合物五、圖示題將下列純物質(zhì)閱歷的進程暗示在P-V,lnP-H,T-S圖上過熱蒸汽等溫冷凝為過冷液體;過冷液體等壓加熱成過熱蒸汽;飽和蒸汽可逆絕熱膨脹；飽和液體恒容加熱；(e)在臨界點停止的恒溫膨脹.解:第4章非均相封鎖體系熱力學一、是否題

偏摩爾體積的定義可暗示為nVn'T,P,XiT,P,x.（錯.因關(guān)于n'T,P,XiT,P,x.（錯.因關(guān)于一個均相封鎖系統(tǒng)，n是一個變數(shù)，即n/niT,P,ni°）關(guān)于理想溶液，所有的混合進程性質(zhì)變卦均為零.（錯.V,H,U,CP,CV的混合進程性質(zhì)變卦等于零，對S,G,A則不等于零）關(guān)于理想溶液所有的逾額性質(zhì)均為零.（對.因MEMMis）體系混合進程的性質(zhì)變卦與該體系相應的逾額性質(zhì)是相同的.（錯.同于4）?isJi'i?i)理想氣體有f=P,而理想溶液有？i.（對.因PxiPxiP7溫度和壓力相同的兩種理想氣體混合后，則溫度和壓力不變，?isJi'i?i)總體積為原來兩氣體體積之和，總熱力學能為原兩氣體熱力學能之和，總炳為原來兩氣體炳之和.（錯.總炳不等于原來兩氣體的炳之和）因為GE（或活度系數(shù)）模型是溫度和組成的函數(shù)，故實際上i與壓力無關(guān).（錯.實際上是T,P,組成的函數(shù).只有對高壓下的液體，才近似為T和組成的函數(shù)）純流體的汽液平衡準則為fV=fl.（對）混合物體系到達汽液平衡時，總是有?vf?fvf'f■vf.'〈錯兩相中幺日今^的演庶、凹/水1|1|1，'|1|..Mln十*刀口女、心、I令逸度均紛歧定相等）理想溶液一定契臺Lewis-Randall規(guī)則和Henry規(guī)則.（對.）、填空題1.填表偏摩爾性質(zhì)（町）溶液性質(zhì)（M）關(guān)系式（mxiMi)ln?女lnflnfxlnxiln?ilnlnxln?ilnigE/rtgE/rtxilni有人提出了一定溫度下二元液體混合物的偏摩爾體積的模型是VVi（1ax2）,V2V2（1bx〔），其中V1,V2為純組分的摩爾體積，a,b為常數(shù)，問所提出的模型是否有問題？由Gibbs-Duhem方程得，a,a,b不成能是常數(shù)，故提出的模型有問題；若模型改為V1V1（1ax2）,V2V2（1bx2），情況又如何？由Gibbs-Duhem方程得，aV2b,故提出的模型有V_一定的合感性.

常溫、常壓條件下二元液相體系的溶劑組分的活度系數(shù)為ln1x2x3（,是常數(shù)），則溶質(zhì)組分的活度系數(shù)表達式是ln2—x12x3.2解：由x1dln1x2dln20,得從x10此時21至任意的x1積分，得五、圖示題下圖中是二元體系的對稱歸一化的活度系數(shù)1,2與組成的關(guān)101，21，2虛線是汲據(jù)活度系數(shù)的北稱歸一化出分歧毛病稱歸一化系局部曲線，請補全兩圖中的活度系數(shù)隨液相組成變卦的曲線；指出哪一條曲線是或101，21，2虛線是汲據(jù)活度系數(shù)的北稱歸一化出分歧毛病稱歸一化解，以上條件而失掉的第5章非均相體系熱力學性質(zhì)計算、是否題在一定壓力下，組成相同的混合物的露點溫度和泡點溫度不成能相同.（錯，在共沸點時相同）在（1）-（2）的體系的汽液平衡中，若（1）是輕組分，（2）是重組分，則yixi,y2X2.（錯，若系統(tǒng)存在共沸點，就可以呈現(xiàn)相反的情況）在（1）-（2）的體系的汽液平衡中，若（1）是輕組分，（2）是重組分，若溫度一定，則體系的壓力，隨著為的增年夜而增年夜.（錯，理由同6）純物質(zhì)的汽液平衡常數(shù)K等于1.（對，因為X1y11）下列汽液平衡關(guān)系是毛病的Pyi?ivHi,Solvent*Xi.（錯，若i組分采用分歧毛病稱歸一化，該式為正確）關(guān)于理想體系，汽液平衡常數(shù)Ki（=yi/xi），只與T、P有關(guān)，而與組成無關(guān).（對，可以從理想體系的汽液平衡關(guān)系證明）關(guān)于負偏差體系，液相的活度系數(shù)總是小于1.（對）能滿足熱力學一致性的汽液平衡數(shù)據(jù)就是高質(zhì)量的數(shù)據(jù).（錯）逸度系數(shù)也有歸一化問題.（錯）EOS+法既可以計算混合物的汽液平衡，也能計算純物質(zhì)的汽液平衡.（錯）、填空題說出下列汽液平衡關(guān)系適用的條件?vf?1限制條件?Vyi2為限制條件PyiPisiXi壓條件下的非理想液相.丙酮(1)-甲醇(2)二元體系在98.66KPa時，恒沸組成xl=yl=0.796,恒沸溫度為327.6K,已知此溫度下的Ps95.39,P2s65.06kPa則vanLaar方程常數(shù)是(已知vanLaar方程為GE了21；；)組成為x1=0.2,x2=0.8，溫度為300K的二元液體的泡點組成y1的為(已知液相的GtE75n〔n2/(n1n2),Rs1866我3733Pa)0.334.若用EOS+法來處置300K時的甲烷(1)一正戊烷(2)體系的汽液平衡時，主要困難是P1s25.4MPa飽和蒸氣壓太高，不容易簡化；(EOS+y法關(guān)于高壓體系需矯正).EOS規(guī)律計算混合物的汽液平衡時，需要輸入的主要物性數(shù)據(jù)是TCi,PCi,Ci,kij，通常如何失掉相互作用參數(shù)的值？_從混合物的實驗數(shù)據(jù)擬臺失掉.由Wilson方程計算常數(shù)減壓下的汽液平衡時，需要輸入的數(shù)據(jù)是Antoine常數(shù)Ai,Bi,Ci;Rackett方程常數(shù)a,P;能量參數(shù)（jQ（i,j1,2,N）,Wilson方程的能量參數(shù)是如何失掉的？能從混合物的有關(guān)數(shù)據(jù)（如相平衡）失掉.五、圖示題1描述下列二元Txy圖中的變卦進程ABCD：這是一個等壓定（總）組成的降溫進程.A處于汽相區(qū)，降溫到B點時,即為露點，開端有液滴冷凝，隨著溫度的持續(xù)下降，發(fā)作的液相量增加，而汽相量增加，當?shù)竭_C點，即泡點時