陈光进版化工热力学第三章课后答案
化工热力学课后习题答案

化工热力学课后习题答案化工热力学课后习题答案解析与实践化工热力学是化学工程专业中的重要课程,它涉及到热力学原理在化工过程中的应用。
课后习题是学生巩固知识、提高能力的重要途径。
本文将针对化工热力学课后习题答案进行解析,并结合实际工程案例进行讨论。
第一题:某化工过程中,液体从100°C冷却至30°C,求其冷却前后的焓变化。
解析:根据热力学知识,焓变化可以通过温度变化和相变潜热来计算。
在这个过程中,液体从100°C冷却至30°C,因此焓变化可以表示为:ΔH = mcΔT + mL其中,m为液体的质量,c为液体的比热容,ΔT为温度变化,L为相变潜热。
实际案例:在化工生产中,液体冷却过程常常会伴随着热量的释放。
比如在冷却塔中,热水经过冷却塔顶部的喷淋装置,通过与空气的接触,将热量传递给空气,使水的温度降低。
这个过程中,热水的焓发生了变化,而释放的热量则被转化为冷却塔底部的冷却水。
第二题:某反应器中,气体从1MPa膨胀至0.1MPa,求其膨胀过程中的焓变化。
解析:气体的膨胀过程可以看作是绝热膨胀,根据绝热过程的热力学关系,焓变化可以表示为:ΔH = C_pΔT其中,C_p为气体的定压比热容,ΔT为温度变化。
实际案例:在化工生产中,气体的膨胀过程常常会伴随着功的输出。
比如在天然气输送管道中,高压天然气经过减压阀膨胀至低压,释放出的能量可以用来驱动压缩机或者发电机,实现能量的转换和利用。
通过以上两个习题的解析和实际案例的讨论,我们可以看到化工热力学的知识在实际工程中的重要性。
掌握热力学原理和应用是化学工程师必备的基本能力,通过课后习题的答案解析和实践案例的讨论,可以帮助学生更好地理解和应用这些知识,提高工程实践能力,为将来的工程实践打下坚实的基础。
化工热力学第三版答案第3章习题

B.<
C.=
3.T温度下的过热纯蒸汽的压力P(B。参考P-V图上的亚临界等温线。)
A.>
B.<
C.=
4.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
5.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)
1.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
3.对于混合物体系,偏离函数中参考态是_________________________________________。
四、计算题
1.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)。
2.a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。
7.气体混合物的virial系数,如B,C…,是温度和组成的函数。(对。)
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。)
《化工热力学》(第二、三版_陈新志)课后习题答案

《化⼯热⼒学》(第⼆、三版_陈新志)课后习题答案第1章绪⾔⼀、是否题3. 封闭体系中有两个相。
在尚未达到平衡时,两个相都是均相敞开体系;达到平衡时,则两个相都等价于均相封闭体系。
(对)4. 理想⽓体的焓和热容仅是温度的函数。
(对)5. 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。
)第2章P-V-T关系和状态⽅程⼀、是否题2. 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。
)3. 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。
)4. 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<1。
(错。
如温度⼤于Boyle温度时,Z>1。
)7. 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。
)8. 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)9. 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。
(对。
这是纯物质的汽液平衡准则。
)10. 若⼀个状态⽅程能给出纯流体正确的临界压缩因⼦,那么它就是⼀个优秀的状态⽅程。
(错。
)11. 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。
)12. ⽓体混合物的virial系数,如B,C…,是温度和组成的函数。
(对。
)13. 三参数的对应态原理较两参数优秀,因为前者适合于任何流体。
(错。
三对数对应态原理不能适⽤于任何流体,⼀般能⽤于正常流体normal fluid)14. 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。
化工热力学答案课后总习题答案详解

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。
化工热力学第三版(完全版)课后习题答案解析

化工热力学课后答案第1章 绪言一、是否题1. 封闭体系的体积为一常数。
(错)2. 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。
(对)3. 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。
(对)4. 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。
)5. 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 ∆。
(对。
状态函数的变化仅决定于初、终态与途径无关。
)二、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. 封闭体系中,温度是T 的1mol 理想气体从(P i ,V i )等温可逆地膨胀到(P f ,V f ),则所做的功为()f i rev V V RT W ln =(以V 表示)或()i f rev P P RT W ln = (以P 表示)。
3. 封闭体系中的1mol 理想气体(已知igP C ),按下列途径由T 1、P 1和V 1可逆地变化至P 2,则A 等容过程的 W = 0 ,Q =()1121T P P R C igP⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--,错误!未找到引用源。
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B 等温过程的 W =21lnP P RT -,Q =21ln P PRT ,错误!未找到引用源。
U = 0 ,错误!未找到引用源。
H = 0 。
C 绝热过程的 W =()⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--11211igPC RigPP P R V P R C ,Q = 0 ,错误!未找到引用源。
化工热力学第三版(完全版)课后习题答案

化工热力学课后答案第1章 绪言一、是否题1. 封闭体系的体积为一常数。
(错)2. 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。
(对)3. 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。
(对)4. 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。
)5. 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 ∆。
(对。
状态函数的变化仅决定于初、终态与途径无关。
)二、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. 封闭体系中,温度是T 的1mol 理想气体从(P i ,V i )等温可逆地膨胀到(P f ,V f ),则所做的功为()f i rev V V RT W ln =(以V 表示)或()i f rev P P RT W ln = (以P 表示)。
3. 封闭体系中的1mol 理想气体(已知igP C ),按下列途径由T 1、P 1和V 1可逆地变化至P 2,则A 等容过程的 W = 0 ,Q =()1121T P P R C igP ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--,U =()1121T PPR C igP ⎪⎪⎭⎫⎝⎛--,H =1121T P P C ig P ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-。
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C 绝热过程的 W =()⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--11211igPC RigPP P R V P R C ,Q = 0 ,U =()⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-11211ig P C R igPP P R V P R C ,H =1121T P P C igP C R ig P ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛。
化工热力学课后习题答案

化工热力学课后习题答案化工热力学课后习题答案热力学是化工工程中的重要基础学科,它研究能量转化和能量传递的规律,对于工程设计和操作优化具有重要意义。
在学习热力学的过程中,课后习题是巩固知识和提高能力的重要途径。
本文将针对一些常见的化工热力学课后习题进行解答,帮助读者更好地理解和应用热力学知识。
1. 问题:一台汽车发动机在工作过程中,燃料的燃烧产生了3000J的热量,发动机输出了800J的有用功。
求发动机的热效率。
解答:热效率是指发动机输出的有用功与燃料燃烧产生的热量之比。
根据题目所给数据,热效率可以计算为:热效率 = 有用功 / 热量 = 800J / 3000J = 0.267所以,该发动机的热效率为0.267或26.7%。
2. 问题:一定质量的水从25°C加热到100°C,求水的焓变。
解答:水的焓变可以通过热容和温度变化来计算。
根据水的热容公式,我们知道水的热容为4.18 J/g·°C。
假设水的质量为m克,温度变化为ΔT,那么水的焓变可以计算为:焓变 = 热容× 质量× 温度变化 = 4.18 J/g·°C × m g × ΔT根据题目所给数据,温度变化为100°C - 25°C = 75°C。
假设水的质量为100g,那么焓变可以计算为:焓变= 4.18 J/g·°C × 100 g × 75°C = 31350 J所以,水的焓变为31350 J。
3. 问题:一台冰箱从室温20°C把一升水冷却到5°C,求冷却过程中冰箱的制冷量。
解答:冰箱的制冷量可以通过水的焓变来计算。
根据问题描述,水的质量为1千克,温度变化为20°C - 5°C = 15°C。
假设水的比热容为4.18 J/g·°C,那么水的焓变可以计算为:焓变 = 热容× 质量× 温度变化= 4.18 J/g·°C × 1000 g × 15°C = 62700 J所以,冰箱的制冷量为62700 J。
化工热力学课后答案

化工热力学课后答案(填空、判断、画图)第1章 绪言一、是否题1. 封闭体系的体积为一常数。
(错)2. 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。
(对)3. 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。
(对)4. 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。
)5. 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 ∆。
(对。
状态函数的变化仅决定于初、终态与途径无关。
)二、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. 封闭体系中,温度是T 的1mol 理想气体从(P i ,V i )等温可逆地膨胀到(P f ,V f ),则所做的功为()f i rev V V RT W ln =(以V 表示)或()i f rev P P RT W ln = (以P 表示)。
3. 封闭体系中的1mol 理想气体(已知igP C ),按下列途径由T 1、P 1和V 1可逆地变化至P 2,则A 等容过程的 W = 0 ,Q =()1121T P P R C igP ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--,U =()1121T PPR C igP ⎪⎪⎭⎫⎝⎛--,H =1121T P P C ig P ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-。
B 等温过程的 W =21lnP P RT -,Q =21ln P PRT ,U = 0 ,H = 0 。
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。