化工热力学(第三版)陈钟秀课后习题答案-精选.pdf

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化工热力学(第三版)第3章答案

化工热力学(第三版)第3章答案

化工热力学(第三版)习题解答集朱自强、吴有庭、李勉编著前言理论联系实际是工程科学的核心。

化工热力学素以概念抽象、难懂而深深印在学生的脑海之中。

特别使他们感到困惑的是难以和实际问题进行联系。

为了学以致用,除选好教科书中的例题之外,很重要的是习题的安排。

凭借习题来加深和印证基本概念的理解和运用,补充原书中某些理论的推导,更主要的是使学生在完成习题时能在理论联系实际的锻炼上跨出重要的一步。

《化工热力学》(第三版)的习题就是用这样的指导思想来安排和编写的。

《化工热力学》自出版以来,深受国内同行和学生的关注和欢迎,但认为习题有一定的难度,希望有一本习题集问世,帮助初学者更有效地掌握基本概念,并提高分析问题和解决问题的能力。

为此我们应出版社的要求把该书第三版的习题解撰并付印,以飨读者。

在编写过程中除详尽地进行习题解答外,还对部分习题列出了不同的解题方法,便于读者进一步扩大思路,增加灵活程度;对部分有较大难度的习题前加上“*”号,如果教学时间较少,可以暂时不做,但对能力较强的学生和研究生也不妨一试。

使用本题解的学生,应该先对习题尽量多加思考,在自学和独自完成解题的基础上加以利用和印证,否则将与出版此书的初衷有悖。

参加本习题题解编写的人员是浙江大学化工系的朱自强教授、南京大学化工系的吴有庭教授、以及李勉博士等,浙江大学的林东强教授、谢荣锦老师等也对本习题编写提供了有益的帮助。

在此深表感谢。

由于编写时间仓促,有些地方考虑不周,习题题解的写作方法不善,甚至尚有解题不妥之处,希望读者能不吝赐教,提出宝贵意见,以便再版时予以修改完善。

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idV 为33168.314(400273.15)1.381104.05310id RT V m mol p --⨯+===⨯⋅⨯ (2) 用RK 方程求摩尔体积将RK 方程稍加变形,可写为0.5()()RT a V b V b p T pV V b -=+-+ (E1)其中2 2.50.427480.08664c c ccR T a p RT b p ==从附表1查得甲烷的临界温度和压力分别为c T =190.6K, c p =4.60MPa ,将它们代入a, b 表达式得2 2.56-20.560.427488.314190.6 3.2217m Pa mol K 4.6010a ⨯⨯==⋅⋅⋅⨯ 53160.086648.314190.6 2.9846104.6010b m mol --⨯⨯==⨯⋅⨯ 以理想气体状态方程求得的idV 为初值,代入式(E1)中迭代求解,第一次迭代得到1V 值为5168.314673.15 2.9846104.05310V -⨯=+⨯⨯350.563353.2217(1.38110 2.984610)673.15 4.05310 1.38110(1.38110 2.984610)-----⨯⨯-⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯ 3553311.381102.984610 2.1246101.389610m mol -----=⨯+⨯-⨯=⨯⋅第二次迭代得2V 为353520.563353553313.2217(1.389610 2.984610)1.381102.984610673.154.05310 1.389610(1.389610 2.984610)1.381102.984610 2.1120101.389710V m mol ------------⨯⨯-⨯=⨯+⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯=⨯+⨯-⨯=⨯⋅1V 和2V 已经相差很小,可终止迭代。

热力学作业第三版陈钟秀

热力学作业第三版陈钟秀

3-3 假设氮气服从理想气体定律,试计算1kmol 氮气在温度500℃,压力为10.13MPa 下的内能、焓、熵、C p 、C v 和自由焓之值。

已知:(1)在0.1013MPa 时氮气的C p 与温度的关系为: )(004187.022.2711--⋅⋅+=K mol J T C p(2)假定在0℃及0.1013MPa 时氮气的焓值为零;(3)在25℃及0.1013MPa 时氮气的熵值为1176.191--⋅⋅K mol J 。

解:(1)熵值的计算dp T V dT T C dS pp⎪⎭⎫⎝⎛∂∂-=对于理想气体:dp pR dT T C dS p -=dp p R dT TC dS p ⎰⎰⎰-=13.101013.0773298773298⎰⎰-+=-13.101013.077329801)04187.022.27(dp p RdT T T S S⎪⎭⎫⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=1013.013.10ln 314.8298773ln 22.27)298773(004187.011354.10--⋅⋅-=K mol J)(4.181354.1076.191354.10110--⋅⋅=-=-=K mol J S S(2)焓值的计算dT C dH p =⎰+=-7732730)004187.022.27(dT T H H )273773(21)273773(22.2722-+-= )(9.147041-⋅=mol J)9.14704)(9.147049.14704011--⋅=⋅=+=Kmol KJ mol J H H(3)其他热力学性质计算)(178.8278773314.89.147041-⋅=⨯-=-=-=Kmol KJ RT H pV H U )(022.1329444.181773178.72781-⋅=⨯-=-=Kmol KJ TS U A)(3.1255174.1817739.147041-⋅-=⨯-=-=Kmol KJ TS H G )(45.30773004187.022.2711--⋅=⨯+=K mol J C p)(14.22314.845.301-⋅=-=-=Kmol KJ R C C p V3-5. 试用普遍化方法计算二氧化碳在473.2K 、30 MPa 下的焓与熵。

化工热力学课后部分习题答案

化工热力学课后部分习题答案

2-3.偏心因子的概念是什么?为什么要提出这个概念?它可以直接测量吗?答:纯物质的偏心因子ω是根据物质的蒸气压来定义的。

实验发现,纯态流体对比饱和蒸气压的对数与对比温度的倒数呈近似直线关系,即符合:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=r sr Tp 11log α 其中,c s s r p p p =对于不同的流体,α具有不同的值。

但Pitzer 发现,简单流体(氩、氪、氙)的所有蒸气压数据落在了同一条直线上,而且该直线通过r T =0.7,1log -=sr p 这一点。

对于给定流体对比蒸气压曲线的位置,能够用在r T =0.7的流体与氩、氪、氙(简单球形分子)的s r p log 值之差来表征。

Pitzer 把这一差值定义为偏心因子ω,即)7.0(00.1log =--=r s r T p ω任何流体的ω值都不是直接测量的,均由该流体的临界温度c T 、临界压力c p 值及r T =0.7时的饱和蒸气压s p 来确定。

2-4.纯物质的饱和液体的摩尔体积随着温度升高而增大,饱和蒸气的摩尔体积随着温度的升高而减小吗?答:正确。

由纯物质的p –V 图上的饱和蒸气和饱和液体曲线可知。

2-5.同一温度下,纯物质的饱和液体与饱和蒸气的热力学性质均不同吗?答:同一温度下,纯物质的饱和液体与饱和蒸气的Gibbs 自由能是相同的,这是纯物质气液平衡准则。

气他的热力学性质均不同。

3-1 思考下列说法是否正确① 当系统压力趋于零时,()()0,,≡-p T Mp T M ig(M 为广延热力学性质)。

(F ) ② 理想气体的H 、S 、G 仅是温度的函数。

(F ) ③ 若()⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-=00ln p p R S S A ig,则A 的值与参考态压力0p 无关。

(T ) ④ 对于任何均相物质,焓与热力学能的关系都符合H >U 。

(T ) ⑤ 对于一定量的水,压力越高,蒸发所吸收的热量就越少。

(T ) 3-2 推导下列关系式:V T T p V S ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ p T p T V U VT -⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂()2RT H T RT G p ∆∆-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂ ()RTV p RT G T ∆∆=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂ 证明:(1)根据热力学基本方程 V p T S A d d d --= (a)因为A 是状态函数,所以有全微分:V V A T T A A TV d d d ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂+⎪⎭⎫⎝⎛∂∂= (b) 比较(a)和(b)得: p V A S T A TV -=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂, 由全微分性质得:V V T T p T T p p A T T A p V S ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∂∂=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-即 VT T p V S ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂(2)由热力学基本方程 V p S T U d d d -= 将上式两边在恒定的温度T 下同除以的d V 得:p V S T V U TT -⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂由(1)已经证明VT T p V S ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ 则 p T p T V U VT -⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂(3)由热力学基本方程 p V T S G d d d +-= 当压力恒定时 SdT dG -=由Gibbs 自由能定义式得 S T H G ∆∆∆-=()()()222T H T S T H S T T GT GTT T G p∆∆∆∆∆∆∆-=---⋅=-∂∂=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂等式两边同乘以R 得()2RT H T RT G p∆∆-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂(4)当温度恒定时Vdp dG =()T V p T G T ∆∆=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂ 所以 ()RTVp RT G T ∆∆=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂ 3-4 计算氯气从状态1(300K 、1.013×105Pa )到状态2( 500K 、1.013×107Pa )变化过程的摩尔焓变。

《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

《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。

化工热力学第三版第3章答案

化工热力学第三版第3章答案

化工热力学(第三版)习题解答集朱自强、吴有庭、李勉编著前言理论联系实际是工程科学的核心。

化工热力学素以概念抽象、难懂而深深印在学生的脑海之中。

特别使他们感到困惑的是难以和实际问题进行联系。

为了学以致用,除选好教科书中的例题之外,很重要的是习题的安排。

凭借习题来加深和印证基本概念的理解和运用,补充原书中某些理论的推导,更主要的是使学生在完成习题时能在理论联系实际的锻炼上跨出重要的一步。

《化工热力学》(第三版)的习题就是用这样的指导思想来安排和编写的。

《化工热力学》自出版以来,深受国内同行和学生的关注和欢迎,但认为习题有一定的难度,希望有一本习题集问世,帮助初学者更有效地掌握基本概念,并提高分析问题和解决问题的能力。

为此我们应出版社的要求把该书第三版的习题解撰并付印,以飨读者。

在编写过程中除详尽地进行习题解答外,还对部分习题列出了不同的解题方法,便于读者进一步扩大思路,增加灵活程度;对部分有较大难度的习题前加上“*”号,如果教学时间较少,可以暂时不做,但对能力较强的学生和研究生也不妨一试。

使用本题解的学生,应该先对习题尽量多加思考,在自学和独自完成解题的基础上加以利用和印证,否则将与出版此书的初衷有悖。

参加本习题题解编写的人员是浙江大学化工系的朱自强教授、南京大学化工系的吴有庭教授、以及李勉博士等,浙江大学的林东强教授、谢荣锦老师等也对本习题编写提供了有益的帮助。

在此深表感谢。

由于编写时间仓促,有些地方考虑不周,习题题解的写作方法不善,甚至尚有解题不妥之处,希望读者能不吝赐教,提出宝贵意见,以便再版时予以修改完善。

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Pit zer 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idV 为33168.314(400273.15)1.381104.05310id RT V m mol p --⨯+===⨯⋅⨯ (2) 用RK 方程求摩尔体积将RK 方程稍加变形,可写为0.5()()RT a V b V b p T pV V b -=+-+ ﻩﻩﻩﻩﻩ ﻩ(E1)其中2 2.50.427480.08664c c c cR T a p RT b p ==从附表1查得甲烷的临界温度和压力分别为c T =190.6K, c p =4.60MPa,将它们代入a , b表达式得2 2.56-20.560.427488.314190.6 3.2217m Pa mol K 4.6010a ⨯⨯==⋅⋅⋅⨯ 53160.086648.314190.6 2.9846104.6010b m mol --⨯⨯==⨯⋅⨯ 以理想气体状态方程求得的idV 为初值,代入式(E1)中迭代求解,第一次迭代得到1V 值为5168.314673.152.9846104.05310V -⨯=+⨯⨯ 350.563353.2217(1.38110 2.984610)673.15 4.05310 1.38110(1.38110 2.984610)-----⨯⨯-⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯ 3553311.381102.984610 2.1246101.389610m mol -----=⨯+⨯-⨯=⨯⋅ 第二次迭代得2V 为353520.563353553313.2217(1.389610 2.984610)1.381102.984610673.154.05310 1.389610(1.389610 2.984610)1.381102.984610 2.1120101.389710V m mol ------------⨯⨯-⨯=⨯+⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯=⨯+⨯-⨯=⨯⋅1V 和2V 已经相差很小,可终止迭代。

化工热力学课后答案

化工热力学课后答案

化工热力学课后谜底(填空、判断、画图)令狐采学第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,两个相都是均相关闭体系;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,其体积总是变更着的,可是初态和终态的体积相等,初态和终态的温度辨别为T1和T2,则该过程的⎰=21T T V dT C U ∆;同样,对初、终态压力相等的过程有⎰=21T T P dT C H ∆。

(对。

状态函数的变更仅决定于初、终态与途径无关。

)二、填空题1.状态函数的特点是:状态函数的变更与途径无关,仅决定于初、终态 。

2.封闭体系中,温度是T 的1mol 理想气体从(Pi ,Vi)等温可逆地膨胀到(Pf ,Vf),则所做的功为()f i rev V V RT W ln =(以V 暗示)或()i f rev P P RT W ln = (以P 暗示)。

3.封闭体系中的1mol 理想气体(已知ig P C ),按下列途径由T1、P1和V1可逆地变更至P2,则A 等容过程的 W= 0 ,Q=()1121T P P R C ig P⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--,∆U=()1121T P P R C igP ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--,∆H=1121T PP C ig P ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-。

B 等温过程的 W=21ln P P RT -,Q=21ln P P RT ,∆U= 0 ,∆H= 0 。

第2章P-V-T关系和状态方程一、是否题1.纯物质由蒸汽酿成液体,必须经过冷凝的相变更过程。

(错。

可以通过超临界流体区。

)2.当压力年夜于临界压力时,纯物质就以液态存在。

(错。

若温度也年夜于临界温度时,则是超临界流体。

)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<1。

热力学功课第三版陈钟秀


S S0 10.354 191.76 10.354 181.4(J mol 1 K 1 )
(2)焓值的计算
dH C p dT
773
H H 0 (27.22 0.004187T )dT
273
27.22(773 273) 1 (7732 2732 ) 2
3-3 假设氮气服从理想气体定律,试计算 1kmol 氮气在温度 500℃,压力为 10.13MPa 下的 内能、焓、熵、Cp、Cv 和自由焓之值。 已知:(1)在 0.1013MPa 时氮气的 Cp 与温度的关系为:
C p 27.22 0.004187T (J mol 1 K 1 )
(2)假定在 0℃及 0.1013MPa 时氮气的焓值为零;
(3)在 25℃及 0.1013MPa 时氮气的熵值为191.76J mol 1 K 1 。
解:(1)熵值的计算
dS C p dT V dp
T
T p
对于理想气体: dS C p dT R dp
S
S0

773
dS
298
T

773 (27.22 0.04187T ) 1
298
773 C p dT
298 T
p
T

10.13
p 0.1013
dT
0.004187(773 298) 27.22 ln 773 8.314 ln 10.13
10.354J mol 1 K 1
14704.9(J mol 1 )
R dp
10.13

0.1013
298
H H 0 14704.9 14704.9(J mol 1 ) 14704.9KJ Kmol 1 )

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。

)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。

化工热力学第3版陈志新等编著

化⼯热⼒学第3版陈志新等编著第1章绪⾔⼀、是否题1. 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)2. 理想⽓体的焓和热容仅是温度的函数。

(对)3. 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 和T ,则该过程的;同样,对于初、终态压⼒相等的过程有(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(Pi,Vi)等温可逆地膨胀到(Pf,Vf),则所做的功为(以V表⽰)或 (以P表⽰)。

3. 封闭体系中的1mol理想⽓体(已知),按下列途径由T1、P1和V1可逆地变化⾄P2,则A 等容过程的W= 0 ,Q=,U=,H= 。

B 等温过程的W=,Q= ,U= 0 ,H= 0 。

C 绝热过程的W= ,Q= 0 ,U=,H=。

4. 1MPa=106Pa=10bar=9.8692atm=7500.62mmHg5. 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。

三、计算题1. 某⼀服从P(V-b)=RT状态⽅程(b是正常数)的⽓体,在从1000b等温可逆膨胀⾄2000b,所做的功应是理想⽓体经过相同过程所做功的多少倍?解:2. ⼀个0.057m3⽓瓶中贮有的1MPa和294K的⾼压⽓体通过⼀半开的阀门放⼊⼀个压⼒恒定为0.115MPa的⽓柜中,当⽓瓶中的压⼒降⾄0.5MPa时,计算下列两种条件下从⽓瓶中流⼊⽓柜中的⽓体量。

(假设⽓体为理想⽓体)(a)⽓体流得⾜够慢以⾄于可视为恒温过程;(b)⽓体流动很快以⾄于可忽视热量损失(假设过程可逆,绝热指数)。

陈钟秀(第三版)化工热力学1绪论


绪论
Gibbs (1839 - 1903)
新乡学院
《化工热力学》
绪论
热力学基本定律反映了自然界的客观规律,以这 些定律为基础进行演绎、逻辑推理而得到的热力学 关系与结论,显然具有高度的普遍性、可靠性与实用 性,可以应用于机械工程、化学、化工等各个领域,由 此形成了化学热力学、工程热力学、化工热力学等 重要的分支。 化学热力学主要讨论热化学、相平衡和化学平衡 理论。 工程热力学主要研究热能动力装置中工作介质的 基本热力学性质、各种装置的工作过程以及提高能 量转化效率的途径。 化工热力学是以化学热力学和工程热力学为基础, 结合化工实际过程逐步形成的学科。
Joule (1818 - 1889)
新乡学院 《化工热力学》 根据热力学第一定律热功可以 按当量转化,而根据卡诺原理热却 不能全部变为功,当时不少人认为 二者之间存在着根本性的矛盾。 1850 年 , 德 国 物 理 学 家 Rudolf J. Clausius (1822 - 1888) 进一步研究了 热力学第一定律和克拉佩隆转述的 卡诺原理,发现二者并不矛盾。他 指出,热不可能独自地、不付任何 代价地从冷物体转向热物体,并将 这个结论称为热力学第二定律。克 劳胥斯在1854年给出了热力学第二 定 律 的 数 学 表 达 式 , 1865 年 提 出 “墒”的概念。
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《化工热力学》
绪论
热力学是研究能量、能量转换以及与能量 转换有关的物性间相互关系的科学。 热力学(thermodynamics)一词的意思是热 (thermo)和动力(dynamics),既由热产生动力, 反映了热力学起源于对热机的研究。 从十八世纪末到十九世纪初开始,随着蒸 汽机在生产中的广泛使用,如何充分利用热能 来推动机器作功成为重要的研究课题。
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