化工热力学第二版第五章答案（化工热力学第二版第五章课后题答案）

化工热力学第二版通用型马沛生李永红答案。

哀兵必胜：1，所述的军事压迫和反抗恨恨芬一定要赢。 2，也被描述为正义和胜利的必然斗争中的一个。

悲痛无损伤：1，形容悲伤的情绪诗歌，音乐和适度的其他表现。 2，温和来形容的感情或行为，不要太多也无不及。 3，装出悲伤的方式来描述，但它并没有真正的悲哀。

抛媚眼：比喻美丽的秘密抛媚眼。 2，还把讨好别人或暗中偷偷大呼过瘾。

黯然失色：1，指事物失去了原有的色彩的光辉。 2，也被称为抑郁情绪，表现出无精打采的样子。

八面玲珑：1，原指明亮的光线，宽敞的方向。 2，也被描述为高大美丽的外观的一种特殊情况。 3，经过多用于从生活技能或圆滑周到描述的东西。

蓬勃发展：1，色彩的花朵洪水。 2，之后在不同的形式和风格多比喻文学发展自由。

暴虎冯河：比喻冒险蛮干，蛮干。 2，也是一个隐喻大胆勇敢。

一次性：1，指的是任何种类的生物危害的。 2，它指的是不关心的项目，任何铺张浪费。

逼上梁山：被迫反抗的隐喻。 2，也被迫离开的东西的隐喻。

回避：为了避免麻烦和重要的选择容易的手段。 2，也指避免的关键问题，而只是次要的。

静静：1，失败来形容平静，平静和舒适。 2，描述轻松，毫不费力。

毫无区别：一，形容没有什么区别。 2，描述了同样的待遇。

奇特的光：1，把情况说两难境地。 2，所描述的态度是不自然的。 3，描述的可怕的，不正派。

想也没想：1，对此事的描述没有认真考虑或不动脑筋。 2，还介绍了说话和行动迅速而果断。

命悬一线：1，形容情况十分危急。 2，形容声音微弱而长。

半信半疑：1，形容不伦不类，不像样子。 2，所述不当行为，不正派。

不清楚：1，不知道，我不知道底细。 2，不明白，糊涂了。 3，模糊的，不清白，不正派。

公正：1，公正的态度，不偏袒任何一方。 2，也被描述为不歪斜，正确的目标。

不入虎穴，焉得虎子：比喻不来的树林里，是不可能成功的。

不值钱的：1，不从事正当职业。 2，也指以提高自己的工作和去干没有其他的东西。

朵朵：1，指花的各种颜色。 2，也比喻事物繁荣和丰富多彩。

神圣：1，指的是高尚的道德追求，超越平凡，以境界的圣人。 2，也指超出一般水平，达到了登峰造极的地步。

孤傲：1，从地球以外的分离。 2，还指的是曝光的办公室。

关系：1，继上一代通向下一代。如图2所示，连接也指低于上述原因。

垂涎三尺：1，形容十分贪婪的样子。 2，也被描述为很贪心希望看到的好东西别人得到。

浪漫：1，指的是四季的自然美景。 2，指的是华丽的诗或一句空话。 3，比喻现代爱情浪漫的事。

峰回路转：1，形容山，盘山公路所包围。 2，以后还出现新的转机失败比喻挫折。

顾影自怜：1，形容像孤独沮丧的情况。 2，经过多用来形容自我欣赏。

拐弯抹角：1，没有盘山公路旅行。 2，问题不是简单的类比思考，说话，写文章并不简单。 3，远之间的类比。

冠冕堂皇：1，所述的庄严，气派。 2，表面上后超过形容威严庄重，其实不是这样的，含贬义。

没有什么插曲：1，形容敬业，无私奉献。 2，也指不经过大门。

光明的未来：1，描述天堂茫茫，无边无际。 2，比喻开明和自由。 3，也是一个隐喻漫无边际的谈话或想象。

和盘托出：比喻一下子整个事情了。 2，也是一个比喻说所有的事实或意见。

和风细雨：1，指的是宜人的风和雨。 2，比喻下班后温和，细腻，不粗鲁，但也比喻一个温和的方式。

狐首丘：1，不要忘了根本的比喻。 2，也隐喻了祖国，家乡的想法。

回光返照：1，佛教指检查他们的身体和心灵。也指自我反省。 2，比喻人突然亡精神兴奋之前，脑海中忽然醒了。 3，比喻短暂繁荣的事情下滑之前。

突然：1，通过一个狭窄黑暗的描述突然变得敞亮开放。 2，还把心脏突然明白了一个道理，感觉不明朗。

老套：一对老雄心，整个秋天的空气。形容精神雄浑，豪迈。 2，用于描述多摆老资格没有活力或自负的方式。

玲珑剔透：一，形容器物精美透明结构奇巧。 2，描述诗歌的细腻和美丽的作品。 3，形容人聪明。

冷漠：1，描述的危险面前，平静，看起来是一样的。 2，也被描述为一个大的力或努力是好的，但他的脸上没有被迫改变。

发挥它的安全：1，指的是明智和聪明的人，良好的安全性，避免危险的趋势，对自己的保护。 2，也指个人利益的保护，同时避免原则的态度。

明珠暗投：比喻有才华的人不重用，或欣赏好误入歧途。 2，也是一种比喻珍贵的东西了错了地方，不好好珍惜。

沉默无语：1，沉默，不说话，不说什么。 2，也没有已知的比喻，不得已知的。

平易近人：1，指的是谦虚和亲切的态度，让轻松搞定。 2，文学隐喻平淡，简单易懂。

感伤：1，罗嗦的话来形容人或事物琐碎，并不简单。 2，形容人心肠慈善或感伤。

回火：一个比喻反复加工的文学和艺术作品。 2，也经历了很多隐喻的脾气和测试。

提神：1，指香气吸入新鲜空气，喝清凉的饮料让人感觉很舒服。 2，还描述了优美的诗歌或音乐打动人心，给人美观大方，手感舒适。

沙里淘金：从很多选择的材料本质的隐喻。 2，也是一种比喻有点大的努力。

山南水长度：1，描述遥远。 2，也指国家，在各个方向。 3，还描述了谈话无中心，东拉西扯乱扯。

深不可测：1，可谓深。 2，难以捉摸的隐喻或投机。

手到病除：1，说明技术过硬。 2，还介绍了较强的工作，并快速解决问题的能力。

同样的事情：1，从不同的道路，去同一个目的地。 2，不同的 *** 类似的 *** 相同的结果。

顺手牵羊：比喻趁机做的事情毫不费力。 2，经过一个多比喻的机会，拿别人的东西。

说一不二：一，形容说话算数，说到做到。 2，也指说什么就是什么，没有人敢违抗。

谨慎：1，所述稳重，说话做事安全。 2，也指事情根本不会出错，不求上进。

同流合污：1，意味着没有独立的人格，服从世俗。 2，也指坏人做坏事。

笨拙：1，在强大的比喻，不服从指挥调度。 2，还前者比喻，顽固性的现象后，吃些清淡的东西。

做文章：比喻不值得担心的事情，叹气。 2，并没有真正的感情和娇媚的比喻。

赚钱：1，描述为少量的资金可以赚取大量的利润。 2，它需要一点努力的比喻，但收获是巨大的。

自爆：1，形容河流的快速流动。 2，也被描述为诗歌，演讲，唱歌等，气势奔放。

波诡云谲：1，原来的建筑来描述形状，千姿百态。 2，对事物变化的，难以捉摸后比喻。或物品的变化和曲折，错落有致。

云山雾罩：迷茫的隐喻，人知道为什么。 2，也指说话不着边际，令人费解。

咂嘴弄舌：1，形容贪婪的神色。 2，还形容自己，说话就好。

举棋不定：一，要仔细描述事物。 2，形容顾虑太多，处理事情犹豫不决。

小心翼翼：1，描述细细品味。 2，还描述了恐惧颤抖。

珠圆玉润：比喻唱旋律或文字流畅。 2，谁也是一个隐喻皮肤湿润。

锱铢必较：1，指的是兢兢业业，一丝不苟。 2，描述小气，心胸狭窄，还在乎这个小东西。

破折号：1，形容英勇战斗，所向无敌。 2，文学隐喻尽情玩耍，不受束缚或奔放的思想和感情自由。

更好的两个世界：一个比喻来很好地工作。 2，也是一种比喻工作顺利。

拉伸：一，形容穿的衣服，生活在贫困之中。 2，但是也比做很多困难，以应付。

感觉很舒服拼音：逸然自得

解释：怡然：舒适愉快的样子。形容为幸福而满足的样子。

笑拼音：任军卜金

解释：任军：微笑;不禁：无法控制自己。指忍不住笑了起来。

敬畏拼音：苏然qǐ京

解释说：敬畏：恭敬的样子;可怕的：产生敬佩之情。形容感情产生严重的钦佩。

复习拼音：文谷智鑫

解释：温度：修订;因此：老。回顾旧知识，得到新的认识和体会。也指过去的记忆，以更好地理解本。

微型拼音：JUtǐ尔伟

解释：具体：各部分已普遍;微：小。指的是各种元件具有基本的事情，但相对较小的形状和大小。

以下是成语的第二日：

油光可鉴拼音：游广柯健

解释：形容非常明亮润泽。

站在拼音：何李济群

解释：像鹤站在同一羊群。一个人的仪表或一组周围的人里面比喻是非常突出的。

坐在拼音：郑津卫佐

解释：翻领：裙子;危机坐：坐正。纵观整个礼服，坐直。描述为严重或正式的外观。

诚惶诚恐拼音：黄诚诚kǒng

解释：诚：的确是;焦虑：恐惧;恐惧：恐惧。非常小心，甚至恐惧不安的程度。

期期艾艾拼音：补气哎哎

解释：形容人谁口吃吐讲话重复，不说话流利

化工热力学课后答案（马沛生）第二版

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求化工热力学导论 课后答案 ([美] J.M.Smith)

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化工热力学中的名词解释

之一章

1．①热能动力装置：从燃料燃烧中得到热能，以及利用热能所得到动力的整套设备（包括辅助设备）统称热能动力装置

②工质：实现热能和机械能相互转化的媒介物质叫做工质

2．高温热源：工质从中吸取热能的物系叫做热源，或称高温热源

3．低温热源：接受工质排出热能的物系叫冷源，或称为低温热源

4．热力系统：被人为分割出来作为热力学分析对象的有限物质系统叫做热力系统

5．闭口系统（控制质量）：一个热力系统如果只和外界只有能量交换而无物质交换，则该系统称为闭口系统

6．开口系统（控制体）：如果热力系统和外界不仅有能量交换而且有物质交换，则该系统叫做开口系统

7．绝热系统：当热力系统和外界间无热量交换时，该系统就称为绝热系统

8．孤立系统：当一个热力系统和外界既无能量交换又无物质交换时，则该系统称为孤立系统

9．表压力：工质的绝对压力高于环境压力时，绝对压力与环境压力之差称为表压力

10．真空度：工质的绝对压力低于环境压力时，环境压力与绝对压力之差称为真空度

11．技术功：机械能可以全部转变为技术上可以利用的功，称为技术功。

12．可逆过程：完成某一过程后工质可以沿着相同的路径逆行而回复到原来的状态，并使相互作用所设计到的外界也回复到原来的状态，而不留下任何改变，则这一过程成为可逆过程。

13．不可逆过程：完成某一过程后工质可以沿着相同的路径逆行而回复到原来的状态，并使相互作用所设计到的外界也回复到原来的状态，而不留下任何改变，若不满足上述条件则称为不可逆过程。

14．准平衡过程：过程进行的相对缓慢，工质在平衡被破环后自动恢复平衡所需的时间很短，工质有足够的时间来恢复平衡，随时都不致显著偏离平衡状态，那么这样的过程就称为准平衡过程。它是无限接近于平衡状态的过程。

15．平衡状态：一个热力系统如果不受外界影响的条件下，系统的状态能够始终保持不变，则系统的这种状态称为平衡状态。

16．正循环：工质在循环中消耗机械能（或其他能量）从高温热源吸热，向低温热源放热，获取净热量的过程称为正循环。

17．逆循环：工质在循环中消耗机械能（或其他能量）把热量从低温热源传向高温热源的过程称为逆循环

第二章

1． 热力学之一定律：自然界中的一切物质都具有能量，能量不可能被创造，也不可能被消灭，但能量可以从一种形态转变为另一种形态，且在能量的转化过程中能量的总量保持不变。

2． 总能（总存储能）：物体所具有的宏观运动速度而具有的动能（内）和因不同的高度而具有的位能（外能）的总和叫做工质的总储存能，简称总能

3． 推动功：工质在开口系统中流动而传递的功称为推动功

4． 流动功：系统为维持工质流动所需的功称为流动功

5． 热力学能：分子间的不规则运动的动能，分子间的相互作用的内位能以及维持分子结构的化学能和原子核内部的原子能，以及电磁场作用下的电磁能等一起构成热力学能。

6． 膨胀功：工质在汽缸中可逆膨胀，推动活塞上各种反力所做的功称为膨胀功

7． 焓：工质在流动过程中不断变化过程中的热力学能和推动功之和称为焓

8． 稳态稳流：当流动系统中（包括进出、口截面上）各点的热力学状态及流动情况（流速、流向）不随时间变化时，称系统处于稳态稳流。

第三章

1． 理想气体：分子间是弹性的、不具体积的质点，分子间相互没有作用力的气体称为理想气体

2． 定压比热容：1kg物质在压力不变的条件下，温度升高1K所需的热量称为定压比热容

3． 定容比热容：1kg物质在体积不变的条件下，温度升高1K所需的热量称为定容比热容

第五章

1． 热力学第二定律（克劳修斯说法）：热不可能自发地、不付出代价地从低温物体传至高温物体

2． 热力学第二定律（开尔文说法）：不可能制造出从单一热源吸热、使之全部转化为功而不留下其他任何变化的热力发动机

3． 概况性卡诺循环：双热源间的极限回热循环称为概括性卡诺循环

4． 孤立系统的熵增原理：孤立系统中的各种不可逆因素表现为系统的机械功损失，产生机械功不可逆地转化为热的效果，使孤立系统的熵增大。称为孤立系统的熵增原理。

5． 压缩因子（压缩系数）：实际气体偏离理想气体的程度，称为压缩因子或压缩系数。（Z值不仅与气体种类有关，而且还随压力P和温度T而变化）

第七章

1． 饱和水：不含蒸汽的液态水也即饱和水

2． 湿饱和蒸汽：蒸气和水的混合物称为湿饱和蒸汽

3． 干饱和蒸汽（饱和蒸汽）：水全部变成蒸汽，这个时候的蒸汽称为干饱和蒸汽

4． 过热蒸汽：对饱和蒸汽继续定压加热，蒸汽温度升高比体积增大，此时的蒸汽称为过热蒸汽

5． 饱和状态：液态水和蒸汽处于动态平衡的状态称为饱和状态

6． 饱和温度：处于饱和状态的汽、液的温度相同称为饱和温度。

7． 饱和压力：处于饱和状态的蒸汽的压力称为饱和压力

8． 过冷水：水温低于饱和温度时称为过冷水或未饱和水

9． 过热度：温度超过饱和温度之值称为过热度

10．汽化潜热：1kg质量的某种液相物质在汽化过程中所吸收的热量。简称汽化潜热。

第八章

1．绝热滞止过程：气体在绝热流动过程中，因受到某种物体的阻碍流速降低为零的过程称为绝热滞止过程。

2.绝热节流：流体在管道内流动时，有时流经阀门、孔板等设备，由于局部阻力，使流体压力降低，这种现象称为节流现象，若在节流过程中流体与外界没有热量交换就称为绝热节流，也简称节流。

2．马赫数：气体的流速与当地声速的比值称为马赫数

3.喷管

4.扩压器：紧随透平或压气机叶片之后的通流面积逐渐扩大的，使工质流速降低以提高工质静压的通道结构。

3．绝热效率：

第十三章

1． 湿空气：含有水蒸气的空气

2． 干空气：完全不含水蒸气的空气称为干空气

3． 相对湿度：湿空气中水蒸气的分压力与同一温度、同样总压力的饱和湿空气中水蒸气的分压力比值，称为相对湿度。

4． 绝对湿度：单位体积湿空气中所含水蒸气的质量

5． 含湿量：1kg干空气所带有的水蒸气的质量成为含湿量（又称比湿度）

6． 饱和湿空气：干空气和饱和水蒸气组成的湿空气称为饱和湿空气

7． 露点：若水蒸气的含量保持一定，分压力Pv不变而温度逐渐降低，状态点将沿着定压冷却线

A-B与饱和蒸汽线相交于B，也达到了饱和状态，继续冷却就会结露，B点的温度称为露点。

求几道化工热力学题的答案

1、Gibbs-Duhem方程的变形：（1-X2）dM1/dX2=-X2dM2/dX2

所以：：（1-X2）dlnγ1/dX2=（1-X2）(a+bX2+bX2)=（1-X2）(a+2bX2)

=a+(2b-a)X2-2bX2^2

而：-X2dlnγ2/dX2=-X2(-a-bX1-bX1)=X2(a+2bX1)

=aX2+2bX2(1-X2)=(a+2b)X2-2bX2^2

所以：左边不等于右边，不满足。

2、你的意思就是求他们的偏摩尔嘛。

由摩尔性质求偏摩尔性质有一个专门的公式，用的很多的，很快就能计算出来。二元组分：V1=V-X2(dV/dX2)

V2=V-X1(dV/dX1)

按上面的公式求导就可以计算出来了。楼主自己应该可以了吧？

这上面好难打字..

《化工热力学》第三版课后习题答案，陈钟秀 顾飞燕 胡望明 编著，化学工业出版社

第二章

2-1.使用下述 *** 计算1kmol甲烷贮存在体积为0.1246m3、温度为50℃的容器中产生的压力：（1）理想气体方程；（2）R-K方程；（3）普遍化关系式。

解：甲烷的摩尔体积V=0.1246 m3/1kmol=124.6 cm3/mol

查附录二得甲烷的临界参数：Tc=190.6K Pc=4.600MPa Vc=99 cm3/mol ω=0.008

(1) 理想气体方程

P=RT/V=8.314×323.15/124.6×10-6=21.56MPa

(2) R-K方程

∴

=19.04MPa

(3) 普遍化关系式

＜2

∴利用普压法计算，

∵

∴

迭代：令Z0=1→Pr0=4.687 又Tr=1.695，查附录三得：Z0=0.8938 Z1=0.4623

=0.8938+0.008×0.4623=0.8975

此时，P=PcPr=4.6×4.687=21.56MPa

同理，取Z1=0.8975 依上述过程计算，直至计算出的相邻的两个Z值相差很小，迭代结束，得Z和P的值。

∴ P=19.22MPa

2-2.分别使用理想气体方程和Pitzer普遍化关系式计算510K、2.5MPa正丁烷的摩尔体积。已知实验值为37017.5px3/mol。

解：查附录二得正丁烷的临界参数：Tc=425.2K Pc=3.800MPa Vc=99 cm3/mol ω=0.193

（1）理想气体方程

V=RT/P=8.314×510/2.5×106=1.696×10-3m3/mol

误差：

（2）Pitzer普遍化关系式

对比参数： —普维法

∴

=-0.2326+0.193×0.05874=-0.2213

=1-0.2213×0.6579/1.199=0.8786

∴ PV=ZRT→V= ZRT/P=0.8786×8.314×510/2.5×106=1.49×10-3 m3/mol

误差：

2-3.生产半水煤气时，煤气发生炉在吹风阶段的某种情况下，76%（摩尔分数）的碳生成二氧化碳，其余的生成一氧化碳。试计算：（1）含碳量为81.38%的100kg的焦炭能生成1.1013MPa、303K的吹风气若干立方米？（2）所得吹风气的组成和各气体分压。

解：查附录二得混合气中各组分的临界参数：

一氧化碳(1)：Tc=132.9K Pc=3.496MPa Vc=93.1 cm3/mol ω=0.049 Zc=0.295

二氧化碳(2)：Tc=304.2K Pc=7.376MPa Vc=94.0 cm3/mol ω=0.225 Zc=0.274

又y1=0.24，y2=0.76

∴(1)由Kay规则计算得：

—普维法

利用真实气体混合物的第二维里系数法进行计算

又

∴

∴

∴→V=0.02486m3/mol

∴V总=n V=100×103×81.38%/12×0.02486=168.58m3

(2)

2-4.将压力为2.03MPa、温度为477K条件下的2.83m3NH3压缩到0.142 m3，若压缩后温度448.6K，则其压力为若干？分别用下述 *** 计算：（1）Vander Waals方程；（2）Redlich-Kwang方程；（3）Peng-Robinson方程；（4）普遍化关系式。

解：查附录二得NH3的临界参数：Tc=405.6K Pc=11.28MPa Vc=72.5 cm3/mol ω=0.250

(1) 求取气体的摩尔体积

对于状态Ⅰ：P=2.03 MPa、T=447K、V=2.83 m3

—普维法

∴

→V=1.885×10-3m3/mol

∴n=2.83m3/1.885×10-3m3/mol=1501mol

对于状态Ⅱ：摩尔体积V=0.142 m3/1501mol=9.458×10-5m3/mol T=448.6K

(2) Vander Waals方程

(3) Redlich-Kwang方程

(4) Peng-Robinson方程

∵

∴

∴

(5) 普遍化关系式

∵ ＜2 适用普压法，迭代进行计算， *** 同1-1（3）

2-6.试计算含有30%（摩尔分数）氮气（1）和70%（摩尔分数）正丁烷（2）气体混合物7g,在188℃、6.888MPa条件下的体积。已知B11=350px3/mol，B22=-6625px3/mol，B12=-9.125px3/mol。

解：

→V(摩尔体积)=4.24×10-4m3/mol

假设气体混合物总的摩尔数为n，则

0.3n×28+0.7n×58=7→n=0.1429mol

∴V= n×V(摩尔体积)=0.1429×4.24×10-4=60.57 cm3

2-8.试用R-K方程和SRK方程计算273K、101.3MPa下氮的压缩因子。已知实验值为2.0685

解：适用EOS的普遍化形式

查附录二得NH3的临界参数：Tc=126.2K Pc=3.394MPa ω=0.04

（1）R-K方程的普遍化

∴ ①

②

①、②两式联立，迭代求解压缩因子Z

（2）SRK方程的普遍化

∴ ①

②

①、②两式联立，迭代求解压缩因子Z

第三章

3-1. 物质的体积膨胀系数和等温压缩系数的定义分别为：，。试导出服从Vander Waals状态方程的和的表达式。

解：Van der waals 方程

由Z=f(x,y)的性质得

又

所以

故

3-2. 某理想气体借活塞之助装于钢瓶中，压力为34.45MPa，温度为93℃，反抗一恒定的外压力3.45 MPa而等温膨胀，直到两倍于其初始容积为止，试计算此过程之、、、、、、、Q和W。

解：理想气体等温过程，=0、=0

∴ Q=-W==2109.2 J/mol

∴ W=-2109.2 J/mol

又 理想气体等温膨胀过程dT=0、

∴

∴ =5.763J/(mol·K)

=-366×5.763=-2109.26 J/(mol·K)

=-2109.26 J/(mol·K)

=-2109.26 J/(mol·K)

=2109.2 J/mol

3-3. 试求算1kmol氮气在压力为10.13MPa、温度为773K下的内能、焓、熵、、和自由焓之值。假设氮气服从理想气体定律。已知：

（1）在0.1013 MPa时氮的与温度的关系为；

（2）假定在0℃及0.1013 MPa时氮的焓为零；

（3）在298K及0.1013 MPa时氮的熵为191.76J/(mol·K)。

3-4. 设氯在27℃、0.1 MPa下的焓、熵值为零，试求227℃、10 MPa下氯的焓、熵值。已知氯在理想气体状态下的定压摩尔热容为

解：分析热力学过程

-H1R H2R

-S1R S2R

查附录二得氯的临界参数为：Tc=417K、Pc=7.701MPa、ω=0.073

∴(1)300K、0.1MPa的真实气体转换为理想气体的剩余焓和剩余熵

Tr= T1/ Tc=300/417=0.719 Pr= P1/ Pc=0.1/7.701=0.013—利用普维法计算

又

代入数据计算得=-91.41J/mol、=-0.2037 J/( mol·K)

(2)理想气体由300K、0.1MPa到500K、10MPa过程的焓变和熵变

=7.02kJ/mol

=-20.39 J/( mol·K)

(3) 500K、10MPa的理想气体转换为真实气体的剩余焓和剩余熵

Tr= T2/ Tc=500/417=1.199 Pr= P2/ Pc=10/7.701=1.299—利用普维法计算

又

代入数据计算得=-3.41KJ/mol、=-4.768 J/( mol·K)

∴=H2-H1= H2=-++=91.41+7020-3410=3.701KJ/mol

= S2-S1= S2=-++=0.2037-20.39-4.768=-24.95 J/( mol·K)

3-5. 试用普遍化 *** 计算二氧化碳在473.2K、30 MPa下的焓与熵。已知在相同条件下，二氧化碳处于理想状态的焓为8377 J/mol，熵为-25.86 J/(mol·K).

解：查附录二得二氧化碳的临界参数为：Tc=304.2K、Pc=7.376MPa、ω=0.225

∴ Tr= T/ Tc=473.2/304.2=1.556 Pr= P/ Pc=30/7.376=4.067—利用普压法计算

查表，由线性内插法计算得出：

∴由、计算得：

HR=-4.377 KJ/mol SR=-7.635 J/( mol·K)

∴H= HR+ Hig=-4.377+8.377=4 KJ/mol

S= SR+ Sig=-7.635-25.86=-33.5 J/( mol·K)

3-6. 试确定21℃时，1mol乙炔的饱和蒸汽与饱和液体的U、V、H和S的近似值。乙炔在0.1013MPa、0℃的理想气体状态的H、S定为零。乙炔的正常沸点为-84℃,21℃时的蒸汽压为4.459MPa。

3-7. 将10kg水在373.15K、0.1013 MPa的恒定压力下汽化，试计算此过程中、、、和之值。

3-8. 试估算纯苯由0.1013 MPa、80℃的饱和液体变为1.013 MPa、180℃的饱和蒸汽时该过程的、和。已知纯苯在正常沸点时的汽化潜热为3.733 J/mol；饱和液体在正常沸点下的体积为95.7 cm3/mol；定压摩尔热容；第二维里系数。

解：1.查苯的物性参数：Tc=562.1K、Pc=4.894MPa、ω=0.271

2.求ΔV

由两项维里方程

3.计算每一过程焓变和熵变

（1）饱和液体（恒T、P汽化）→饱和蒸汽

ΔHV=30733KJ/Kmol

ΔSV=ΔHV/T=30733/353=87.1 KJ/Kmol·K

（2）饱和蒸汽（353K、0.1013MPa）→理想气体

∵

点（Tr、Pr）落在图2-8图曲线左上方，所以，用普遍化维里系数法进行计算。

由式（3-61）、（3-62）计算

∴

∴

（3）理想气体（353K、0.1013MPa）→理想气体（453K、1.013MPa）

（4）理想气体（453K、1.013MPa）→真实气体（453K、1.013MPa）

点（Tr、Pr）落在图2-8图曲线左上方，所以，用普遍化维里系数法进行计算。

由式（3-61）、（3-62）计算

∴

4.求

3-9. 有A和B两个容器，A容器充满饱和液态水，B容器充满饱和蒸气。两个容器的体积均为1L，压力都为1MPa。如果这两个容器爆炸，试问哪一个容器被破坏的更严重？假定A、B容器内物质做可逆绝热膨胀，快速绝热膨胀到0.1 MPa。

3-10. 一容器内的液体水和蒸汽在1MPa压力下处于平衡状态，质量为1kg。假如容器内液体和蒸汽各占一半体积，试求容器内的液体水和蒸汽的总焓。

解：查按压力排列的饱和水蒸汽表，1MPa时，

根据题意液体和蒸汽各占一半体积，设干度为x

则

解之得：

所以

3-11. 过热蒸汽的状态为533Khe 1.0336MPa，通过喷嘴膨胀，出口压力为0.2067MPa，如果过程为可逆绝热且达到平衡，试问蒸汽在喷嘴出口的状态如何？

3-12. 试求算366K 、2.026MPa 下1mol乙烷的体积、焓、熵与内能。设255K 、0.1013MPa时乙烷的焓、熵为零。已知乙烷在理想气体状态下的摩尔恒压热容

3-13. 试采用RK方程求算在227℃、5 MPa下气相正丁烷的剩余焓和剩余熵。

解：查附录得正丁烷的临界参数：Tc=425.2K、Pc=3.800MPa、ω=0.193

又R-K方程：

∴

∴

试差求得：V=5.61×10-4m3/mol

∴

∴

∴

3-14. 假设二氧化碳服从RK状态方程，试计算50℃、10.13 MPa时二氧化碳的逸度。

解：查附录得二氧化碳的临界参数：Tc=304.2.2K、Pc=7.376MPa

∴

又

∴

迭代求得：V=294.9cm3/mol

∴

∴

∴

∴f=4.869MPa

3-15. 试计算液态水在30℃下，压力分别为（a）饱和蒸汽压、（b）100×105Pa下的逸度和逸度系数。已知：（1）水在30℃时饱和蒸汽压pS=0.0424×105Pa；（2）30℃，0～100×105Pa范围内将液态水的摩尔体积视为常数，其值为0.01809m3/kmol；（3）1×105Pa以下的水蒸气可以视为理想气体。

解：（a）30℃，Ps=0.0424×105Pa

∵汽液平衡时，

又1×105Pa以下的水蒸气可以视为理想气体，Ps=0.0424×105Pa＜1×105Pa

∴30℃、0.0424×105Pa下的水蒸气可以视为理想气体。

又 理想气体的fi=P

∴

（b）30℃，100×105Pa

∵

∴

3-16. 有人用A和B两股水蒸汽通过绝热混合获得0.5MPa的饱和蒸汽，其中A股是干度为98％的湿蒸汽，压力为0.5MPa，流量为1kg/s；而B股是473.15K，0.5MPa的过热蒸汽，试求B股过热蒸汽的流量该为多少？

解：A股：查按压力排列的饱和水蒸汽表， 0.5MPa（151.9℃）时，

B股： 473.15K，0.5MPa的过热蒸汽

根据题意，为等压过程，

忽略混合过程中的散热损失，绝热混合 Qp = 0，所以 混合前后焓值不变

设B股过热蒸汽的流量为 x kg/s，以1秒为计算基准，列能量衡算式

解得：

该混合过程为不可逆绝热混合，所以 混合前后的熵值不相等。

只有可逆绝热过程，

因为是等压过程，该题也不应该用 进行计算。

第四章

4-1. 在20℃、0.1013MPa时，乙醇（1）与H2O（2）所形成的溶液其体积可用下式表示：

。试将乙醇和水的偏摩尔体积、表示为浓度x2的函数。

解：由二元溶液的偏摩尔性质与摩尔性质间的关系：

得：

又

所以

4-2. 某二元组分液体混合物在固定T及P下的焓可用下式表示：。式中，H单位为J/mol。试确定在该温度、压力状态下（1）用x1表示的和；（2）纯组分焓H1和H2的数值；（3）无限稀释下液体的偏摩尔焓和的数值。

解：（1）已知 （A）

用x2=1- x1带入（A），并化简得： （B）

由二元溶液的偏摩尔性质与摩尔性质间的关系：

，

得： ，

由式（B）得：

所以 （C） （D）

（2）将x1=1及x1=0分别代入式（B）得纯组分焓H1和H2

（3）和是指在x1=0及x1=1时的和，将x1=0代入式（C）中得：，将x1=1代入式（D）中得：。

4-3. 实验室需要配制30000px3防冻溶液，它由30%的甲醇（1）和70%的H2O（2）（摩尔比）组成。试求需要多少体积的25℃的甲醇与水混合。已知甲醇和水在25℃、30%（摩尔分数）的甲醇溶液的偏摩尔体积：，。25℃下纯物质的体积：，。

解：由得：

代入数值得：V=0.3×38.632+0.7×17.765=24.03cm3/mol

配制防冻溶液需物质的量：

所需甲醇、水的物质的量分别为：

则所需甲醇、水的体积为：

将两种组分的体积简单加和：

则混合后生成的溶液体积要缩小：

4-4. 有人提出用下列方程组表示恒温、恒压下简单二元体系的偏摩尔体积：

式中，V1和V2是纯组分的摩尔体积，a、b只是T、P的函数。试从热力学角度分析这些方程是否合理？

解：根据Gibbs-Duhem方程 得

恒温、恒压下

或

由题给方程得 （A）

（B）

比较上述结果，式（A）≠式（B），即所给出的方程组在一般情况下不满足Gibbs-Duhem方程，故不合理。

4-5.试计算甲乙酮（1）和甲苯（2）的等分子混合物在323K和2.5×104Pa下的、和f。

4-6.试推导服从van der waals 方程的气体的逸度表达式。

4-9.344.75K时，由氢和丙烷组成的二元气体混合物，其中丙烷的摩尔分数为0.792，混合物的压力为3.7974MPa。试用RK方程和相应的混合规则计算混合物中氢的逸度系数。已知氢-丙烷系的kij=0.07, 的实验值为1.439。

解：已知混合气体的T=344.75K P=3.7974MPa，查附录二得两组分的临界参数

氢（1）： y1=0.208 Tc=33.2K Pc=1.297MPa Vc=65.0 cm3/mol ω=-0.22

丙烷（2）：y1=0.792 Tc=369.8K Pc=4.246MPa Vc=203 cm3/mol ω=0.152

∴

∵

∴

①

②

联立①、②两式，迭代求解得：Z=0.7375 h=0.09615

所以，混合气体的摩尔体积为：

∴

分别代入数据计算得：

4-10.某二元液体混合物在固定T和P下其超额焓可用下列方程来表示：HE=x1x2(40x1+20x2).其中HE的单位为J/mol。试求和（用x1表示）。

4-12.473K、5MPa下两气体混合物的逸度系数可表示为：。式中y1和y2为组分1和组分2 的摩尔分率，试求、的表达式，并求出当y1 =y2=0.5时，、各为多少？

4-13.在一固定T、P下，测得某二元体系的活度系数值可用下列方程表示： （a）

（b）

试求出的表达式；并问（a）、（b）方程式是否满足Gibbs-Duhem方程？若用（c）、（d）方程式表示该二元体系的活度数值时，则是否也满足Gibbs-Duhem方程？

（c）

（d）

4-17.测得乙腈（1）—乙醛（2）体系在50℃到100℃的第二维里系数可近似地用下式表示：

式中，T的单位是K，B的单位是cm3mol。试计算乙腈和乙醛两组分的等分子蒸气混合物在0.8×105Pa和80℃时的与。

例1.某二元混合物在一定T、P下焓可用下式表示：。其中a、b为常数，试求组分1的偏摩尔焓的表示式。

解：根据片摩尔性质的定义式

又

所以

例2.312K、20MPa条件下二元溶液中组分1的逸度为，式中x1是组分1的摩尔分率，的单位为MPa。试求在上述温度和压力下（1）纯组分1 的逸度和逸度系数；（2）组分1 的亨利常数k1；（3）活度系数与x1的关系式（组分1的标准状态时以Lewis-Randall定则为基准）。

解：在给定T、P下，当x1=1时

根据定义

（2）根据公式

得

（3）因为

所以

例3.在一定的T、P下，某二元混合溶液的超额自由焓模型为（A）式中x为摩尔分数，试求：（1）及的表达式；（2）、的值；（3）将（1）所求出的表达式与公式相结合，证明可重新得到式（A）。

解：（1）

∴

同理得

（2）当x1→0时得

当x2→0时得

（3）

例4已知在298K时乙醇（1）与甲基叔丁基醚（2）二元体系的超额体积为，纯物质的体积V1=58.63cm3·mol-1, V2=118.46cm3·mol-1,试问当1000 cm3的乙醇与500 cm3的甲基叔丁基醚在298K下混合时其体积为多少？

解：依题意可得

n1=1000/58.63=17.056mol

n2=500/118.46=4.221mol

n=n1+n2=17.056+4.221=21.227mol

∴ x1= n1/n=17.056/21.227=0.802

x2= n2/n=4.221/21.227=0.198

由于x1+x2=1，所以

=0.802×0.198×[-0.806×0.802-1.264×0.198]

=-0.142 cm3·mol-1

混合时体积Vt=n1V1+n2V2+nVE

=1000+500+21.227× (-0.142)

=1496.979 cm3

若将两种组分的体积简单加和，将为1500 cm3，而形成溶液时则为1496.979 cm3，体积要缩小0.202%。