化工热力学复习题及答案

2024年3月17日发(作者：震什么欲聋)

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。

U0,H0,但S,G

和

A不一定等于0

，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

P

的理想气体，态是

T

，

右侧是

T

温度的真空。当隔板抽去后，由于

Q

＝

W

＝

0

，



U0

，



T0

，



H0

，故体系将在

T

，

2V

，

0.5P

状态下达到平衡，



SRln



0.5PP



Rln2

，



G



HT



SRTln2

，



A



UT



SRTln2

）

2.

封闭体系的体积为一常数。（错）

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，

T

2

初态和终态的温度分别为

T

1

和

T

2

，则该过程的



UC

V

dT

；同样，对于初、终态压力相

T

1

T

2



等的过程有



HC

P

dT

。（对。状态函数的变化仅决定于初、终态与途径无关。）

T

1



6.

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）

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. 1MPa=10

6

Pa=10bar=9.8692atm=7500.62mmHg

。

4. 1kJ=1000J=238.10cal=9869.2atm cm

3

=10000bar cm

3

=1000Pa m

3

。

5.

普适气体常数

R=8.314MPa cm

3

mol

-1

K

-1

=83.14bar cm

3

mol

-1

K

-1

=8.314 J mol

-1

K

-1

=1.980cal

mol

-1

K

-1

。

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。）

3.

纯物质的饱和液体的摩尔体积随着温度升高而增大，饱和蒸汽的摩尔体积随着温度的升高

而减小。（对。则纯物质的

P

－

V

相图上的饱和汽体系和饱和液体系曲线可知。）

4.

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。）

1

5.

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）

6.

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。）

7.

气体混合物的

virial

系数，如

B

，

C

…

，是温度和组成的函数。（对。）

8.

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

。参考

P

－

V

图上的亚临界等温线。

)

A.

饱和蒸汽

B.

超临界流体

C.

过热蒸汽

2.

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

3.

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

三、填空题

1.

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

P

－

T

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。

2.

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。

B.

第二

virial

系数

C.

无穷项

D.

只需要理想气体方程

第3章 均相封闭体系热力学原理及其应用

一、是否题

1.

体系经过一绝热可逆过程，其熵没有变化。

(

对。



dSQT0



rev

)

2.

吸热过程一定使体系熵增，反之，熵增过程也是吸热的。（错。如一个吸热的循环，熵变为

零）

3.

热力学基本关系式

dH=TdS+VdP

只适用于可逆过程。（错。不需要可逆条件，适用于只有体

积功存在的封闭体系）

4.

象

dU=TdS-PdV

等热力学基本方程只能用于气体，而不能用于液体或固相。（错。能于任何

相态）

5.

理想气体的状态方程是

PV=RT

，若其中的压力

P

用逸度

f

代替后就成为了真实流体状态方程。

（错。因为逸度不是这样定义的）

6.

逸度与压力的单位是相同的。（对）

2