化工热力学考试复习题

化工热力学标准化作业一

一、是否题（正确划"号，错误划X号，并写清正确与错误

的原因）

1、纯物质由蒸汽变成液体，必须经过冷凝的相变化过程。

2、当压力大于临界压力时，纯物质就以液态存在。

3、由于分子间相互作用力的存在，实际气体的摩尔体积一定小于同温同压下的理想气体的摩尔体积，所以，理想气体的压缩因子Z=1，实际气体的压缩因子Z v 1。

4、纯物质的三相点随着所处的压力或温度不同而改变。

5、在同一温度下，纯物质的饱和液体与饱和蒸汽的吉氏函数相等。

6、纯物质的平衡气化过程，摩尔体积、焓、热力学能、吉氏函数的变化值均大于零，

7、气体混合物的virial系数，如B C…，是温度的函数。

8*、virial方程和RK方程既可以应用于汽相，又可以用于液相。

9*、在virial方程中，virial系数反映了分子间的相互作用。

10*、Pitzer普遍化方法即为普遍化的压缩因子方法。

二、填空题

1、T温度下的过热纯蒸气的压力p ____ p s（T）。

2、表达纯物质的汽液平衡的准则有____ （吉氏函数）、

_____________________________________ （Claperyon

方程）。它们（能/不能）推广到其它类型的相相平衡。

3、Lydersen、Pitzer的三参数对应态原理的三个参数分别为 _____________ 、

4、对于纯物质，一定温度下的泡点压力与露点压力是______ 的（相同／不同）；一定温度下的泡点与露点，在p-T 图上是________ 的（重叠／分开），而在p-V图上是______ 的（重叠/分开）；泡点的轨迹称为_____________ 露点的轨

迹称为 _____________ ，饱和汽、液相线与三相线所包围的区域称为

___________ ；纯物质汽液平衡时，压力称为 ______ ，温度称为_____ 。

5、正丁烷的偏心因子3 =0.193，临界压力p c=3.797MPa时，则在T r=0.7时的蒸汽压为 _____________ M P a

6* 、状态方程通常分为三类，分别是___________ ，________ ， ________ 。7*、在状态方程的分类中，RK 方程属于 ______________ ，virial 方程属于

_________ 。

8*、RK方程是在vdW方程的基础上建立起来的，vdW方程的形式是p二RT（V _ b）_ a/ V, RK方程的形式为___________________ 。

三、计算题

1、将1mol甲烷压缩贮于容积为0.125m3，温度为323.16K的钢瓶内，问此甲

烷产生的压力有多大？分别用（1）理想气体状态方程；（2）RK方程计算。已

知甲烷的临界参数为T C=190.6K, p c=4.60MPa RK方程中a=0.42748RT；5/p c, b=0.08664 RT c/p c。

解：

2、质量为500g的氨贮于体积为30000cm的钢弹内，钢弹浸于温度为65C的恒瘟水浴中，试分别用下述方法计算氨的压力。（1）理想气体状态方程；（2）RK方程；（3）Pitzer普遍化方法。已知氨的临界常数为T c=405.6K,p c=11.28MPa,

M=72.5cm3/mol , 3=0.250。RK方程中a=0.42748RT c2.5/p c, b=0.08664 RT/p c。Virial 方程中B（0）=0.083－0.422/ T r1.6；B（1）=0.139－0.172/ T r4.2。

解：

3、试分别用下列三种方法求出400C、4.053MPa下甲烷气体的摩尔体积。（1）用理想气体方程；（2）用RK方程；（3）用Virial方程截断式（1-38），其中的第II Virial 系数用Pitzer的普遍化关联式（1-42、1-43）计算。

解：

4、将压力为2.03MPa.温度为477K条件下测量的 2.83m3的NH 3 压缩到0.142m3, 若温度为448.6K，则其压力为若干？分别用下述方法计算：（1） Van der Waals 方程；（2） Redlich-Kwong 方程；（3） Peng-Robinson 方程；（4）普通化关系式。

解：

5、试用下列方法计算473.15 K、1.013MPa的异丙醇蒸气V与Z值。已知异丙醇的Virial 系数实验值8 = -388cm3 mol j、C =—26000cm6 mol '。（1）理想气体状态方程；（2）z =1匹；（3）z =1旦£

RT V V

解：

6、在50C、60.97 MPa时由0.401（摩尔分率）的氮气和0.599（摩尔分率）的乙烯组成混合气体，试用下列4种方法计算混合气体的摩尔体积。已知实验数据求出的Z exp. =1.40。⑴ 理想气体方程；（2） Amagat定律和普遍化压缩因子图；（3）虚拟临界常数法（Kay规则）；（4）截至第II项的Virial方程。

解：

7、试估算氨在293K下蒸发前后体积的变化量。已知：氨在293 K下的蒸气压为8.57 105Pa。

解：

&估算150C时乙硫醇的液体摩尔体积。已知实验值为95.0 cm3 mol"。乙硫醇

的物性为P C =5.49MPa、T C =499K、=0.190, V c =207.0 cm3 mol，。20C 时乙硫醇的

饱和液体密度为0.839 g cm3。

解: 9、已知正常流体的饱和燕气压可以用经验方程：IgpjA岸表示，其中P的单位为MPa T的单位是K,试推导出该流体偏心因子表达式。

__________ 化工热力学标准化作业二_____________ 一、是否题（正确划"号，错误划X号，并写清正确与错误的原因）

1、热力学基本关系式d H=T d S+V d p只适用于可逆过程。

2、当压力趋于零时，M「p）-M g（T,p）三0 （M是摩尔容量性质）。

3、纯物质逸度的完整定义是，在等温条件下，d G=RT dIn f。

4、当p i0 时，f / p^^o

5、吉氏函数与逸度系数的关系是G[T,p）—U（T,p=1）=RT n ©。

6、对于一均相系统，T （空）p _T （空）V等于R。

二、填空题

1、一气体符合p（V-b）= RT的状态方程从V等温可逆膨胀到V，则系统的△ S

为_____ 。

2、理想气体状态的逸度系数等于______ 。

3、以吉布斯函数表示的汽液平衡准则是___________ 。

4、以逸度表示的纯物质的汽液平衡准则是__________ 。

5、以逸度系数表示的纯物质的汽液平衡准则是___________ 。

三、计算题

1、压力是3MPa勺饱和蒸汽置于1000cm3的容器中，需要导出多少热量方可使