资源预览内容
第1页 / 共105页
第2页 / 共105页
第3页 / 共105页
第4页 / 共105页
第5页 / 共105页
第6页 / 共105页
第7页 / 共105页
第8页 / 共105页
第9页 / 共105页
第10页 / 共105页
亲,该文档总共105页,到这儿已超出免费预览范围,如果喜欢就下载吧!
资源描述
习题第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。和,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,左侧状态是T,P的理想气体,右侧是T温度 的真空。当隔板抽去后,由于QW0,故体系将在T,2V,0.5P状态下达到平衡,)2. 封闭体系的体积为一常数。(错)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。)6. 要确定物质在单相区的状态需要指定两个强度性质,但是状态方程 P=P(T,V)的自变量中只有一个强度 性质,所以,这与相律有矛盾。(错。V也是强度性质)7. 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T1和T2,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。)8. 描述封闭体系中理想气体绝热可逆途径的方程是(其中),而一位学生认 为这是状态函数间的关系,与途径无关,所以不需要可逆的条件。(错。)9. 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)10. 自变量与独立变量是不可能相同的。(错。有时可以一致)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. 封闭体系中,温度是T的1mol理想气体从(P ,V )等温可逆地膨胀到(P ,V ),则所做的功为iiff(以V表示)或(以P表示)。24. 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P ,则1A 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=。5. 在常压下1000cm3液体水膨胀1cm3,所作之功为 0.101325J;若使水的表面增大1cm2,我们所要作的功 是J (水的表张力是72erg cm-2)。6. 1MPa=106Pa=10bar=9.8692atm=7500.62mmHg。7. 1kJ=1000J=238.10cal=9869.2atm cm3=10000bar cm3=1000Pa m3。mol8. 普适气体常数R=8.314MPa cm3-11。四、计算题K-1=83.14bar cm3-1 mol-1-1K =8.314 J molK-1=1.980cal mol-1 K-,温度为1. 一个绝热刚性容器,总体积为VtT,被一个体积可以忽略的隔板分为A、B两室。两室装有不同的理想气体。突然将隔板移走,使容器内的气体自发达到平衡。计算该过程的Q、W、和最终的T和P。设初压力是(a)两室均为P0;(b)左室为P0,右室是真空。 解:(a)(b) 2. 常压下非常纯的水可以过冷至0以下。一些-5的水由于受到干扰而开始结晶,由于结晶过程进行得和水很快,可以认为体系是绝热的,试求凝固分率和过程的熵变化。已知冰的熔化热为333.4J g-1在0。-5之间的热容为4.22J g-1 K-1解:以1克水为基准,即由于是等压条件下的绝热过程,即,或3. 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:4. 对于为常数的理想气体经过一绝热可逆过程,状态变化符合下列方程 ,其中,试问,对于的理想气体,上述关系式又是如何? 以上a、b、c为常数。 解:理想气体的绝热可逆过程,5. 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)。 解:(a)等温过程(b)绝热可逆过程,终态的温度要发生变化Kmolmol五、图示题1. 下图的曲线Ta和Tb是表示封闭体系的1mol理想气体的两条等温线,56和23是两等压线,而64和31是两 等容线,证明对于两个循环1231和4564中的W是相同的,而且Q也是相同的。解:1-2-3-1循环,4-5-6-4循环, 所以和第2章关系和状态方程一、是否题1. 纯物质由蒸汽变成固体,必须经过液相。(错。如可以直接变成固体。)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 B. 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)A. 第三virial系数B. 第二virial系数C. 无穷项D. 只需要理想气体方程6. 当时,纯气体的的值为(D。因)A. 0B. 很高的T时为0C. 与第三virial系数有关D. 在Boyle温度时为零三、填空题1. 纯物质的临界等温线在临界点的斜率和曲率均为零,数学上可以表示为和。2. 表达纯物质的汽平衡的准则有(吉氏函数)、(Claperyon方程)、(Maxwell等面积规则)。它们能(能/不能)推广到 其它类型的相平衡。3. Lydersen、Pitzer、Lee-Kesler和Teja的三参数对应态原理的三个参数分别为、 和。4. 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 PT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。5. 对三元混合物,展开第二virial系数 ,其中,涉及了下标相同的virial系数有 ,它们表示两个相同分子间的相互作用;下标不同的virial系数有,它们表示两个不同分子间的相互作用。6. 对于三混合物,展开PR方程常数a的表达式,=,其中,下标相同的 相互作用参数有,其值应为1;下标不同的相互作用参数有到,在没有实验数据时,近似作零处理。,通常它们值是如何得到?从实验数据拟合得7. 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。8. 偏心因子的定义是,其含义是。9. 正丁烷的偏心因子=0.193,临界压力P =3.797MPa 则在T =0.7时的蒸汽压为crMPa。10. 纯物质的第二virial系数B与vdW方程常数a,b之间的关系为。四、计算题1. 根据式2-26和式2-27计算氧气的Boyle温度(实验值是150C)。 解:由2-26和式2-27得查附录A-1得氧气的Tc=154.58K和=0.019,并化简得并得到导数迭代式,采用为初值,且2. 在常压和0下,冰的熔化热是334.4Jg-1,水和冰的质量体积分别是1.000和1.091cm3 g-10时水的饱和蒸汽压和汽化潜热分别为610.62Pa
收藏 下载该资源
网站客服QQ:2055934822
金锄头文库版权所有
经营许可证:蜀ICP备13022795号 | 川公网安备 51140202000112号