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化工热力学习题

第二章习题一.选择题1.T 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 ) A. 饱和蒸汽B.超临界流体C.过热蒸汽2.T 温度下的过冷纯液体的压力P ( A ) A.>()T PsB.<()T PsC.=()T Ps3. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P ( B ) A.>()T PsB.<()T PsC.=()T Ps4. 纯物质的第二virial 系数B ( A ) 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 ) 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. 立方型状态方程计算V 时如果出现三个根,则最大的根表示(B ) A.饱和液摩尔体积B.饱和汽摩尔体积C.无物理意义7. 偏心因子的定义式( A ) A. 0.7lg()1s r Tr P ω==--B.0.8lg()1s r Tr P ω==--C.1.0lg()s r Tr P ω==-8、对单原子气体和甲烷,其偏心因子ω近似等于( A )。

a. 0b. 1c. 2d. 39、纯物质临界点时,对比温度 T r ( D )a. =0b. >1c. <1d. =110、下述说法哪一个正确? 某物质在临界点的性质( D )。

(A )与外界温度有关 (B) 与外界压力有关 (C) 与外界物质有关 (D) 是该物质本身的特性。

11、关于化工热力学用途的下列说法中不正确的是( C )A.可以判断新工艺、新方法的可行性;B.优化工艺过程;C.预测反应的速率;D.通过热力学模型,用易测得数据推算难测数据,用少量实验数据推算大量有用数据;E.相平衡数据是分离技术及分离设备开发、设计的理论基础。

12、纯流体在一定温度下,如压力低于该温度下的饱和蒸汽压,则此物质的状态为( D )。

A .饱和蒸汽 B.饱和液体 C .过冷液体 D.过热蒸汽 13、超临界流体是下列( A )条件下存在的物质。

A.高于T c 和高于P cB.临界温度和临界压力下C.低于T c 和高于P cD.高于T c 和低于P c14、对单原子气体和甲烷,其偏心因子ω,近似等于( A )。

A. 0B. 1C. 2D. 315、关于化工热力学研究特点的下列说法中不正确的是( B ) (A )研究体系为实际状态。

(B )解释微观本质及其产生某种现象的内部原因。

(C )处理方法为以理想态为标准态加上校正。

(D )获取数据的方法为少量实验数据加半经验模型。

(E )应用领域是解决工厂中的能量利用和平衡问题。

16、关于化工热力学研究内容,下列说法中不正确的是( C )A.判断新工艺的可行性。

B.化工过程能量分析。

C.反应速率预测。

D.相平衡研究17、(1.5分)0.1Mpa ,400K 的2N 1kmol 体积约为( D )A 3326LB 332.6LC 3.326LD 33.263m 18、下列气体通用常数R 的数值和单位,正确的是( A )A K kmol m Pa ⋅⋅⨯/10314.833 B 1.987cal/kmol K C 82.05 K atm cm /3⋅ D 8.314K kmol J ⋅/19、纯物质 PV 图临界等温线在临界点处的斜率和曲率都等于( B )。

A. -1B. 0C.1D. 不能确定20、当压力趋于零时,1mol 气体的压力与体积乘积(PV )趋于(D )。

A. 零 B 无限大 C. 某一常数 D. RT 21、不经冷凝,能否将气体通过其他途径变成液体?( A )A.能B.不可能C.还缺条件22、纯物质临界点时,其对比温度T r ( D )。

A .= 0B .< 0C .> 0D .=1 23、当压力趋于零时,1mol 气体的压力与体积乘积(PV )趋于(D)a. 零b. 无限大c. 某一常数d. RT24、水处于饱和蒸气状态,其自由度为 B ,如要查询水的饱和蒸气热力学性质表,则需要 个独立状态参数的已知条件。

A 、 0B 、 1C 、 2 D. 325、范德华方程与R -K 方程均是常见的立方型方程,对于摩尔体积V 存在三个实根或者一个实根,当存在三个实根时,最大的V 值是 B 。

A 、饱和液体体积B 、饱和蒸汽体积C 、无物理意义D 、饱和液体与饱和蒸汽的混合体积26、可以通过测量直接得到数值的状态参数是 C 。

A 、焓B 、内能C 、温度D 、 熵27、某真实气体符合状态方程 ,a 、b 为的常数, 则当该气体进行绝热膨胀时,膨胀后气体的温度 B 。

A 、升高 B 、降低 C 、不变 D 、不能确定28、R -K 方程、P -R 方程等是实用的立方型方程,对于摩尔体积V 存在三个实根或者一个实根,当存在一个实根V 值(其余二根为虚根)时,V 值是 C 。

A 、饱和液体体积B 、饱和蒸汽体积C 、过热蒸汽D 、过冷液体 29、下列论述错误的是 A 。

A .P-R 方程能同时应用于汽、液两相计算,准确度较高。

B. R-K 方程能同时应用于汽、液两相计算,准确度较高。

C.活度系数可以大于1也可小于1。

D. 压缩因子可以大于1也可小于1。

30.关于化工热力学研究特点的下列说法中不正确的是( B ) A. 研究体系为实际状态。

B. 解释微观本质及其产生某种现象的内部原因。

C. 处理方法为以理想态为标准态加上校正。

D. 获取数据的方法为少量实验数据加半经验模型。

E. 应用领域是解决工厂中的能量利用和平衡问题。

31.Pitzer 提出的由偏心因子ω计算第二维里系数的普遍化关系式是( C )。

)(5.0b T ab RT P +--=υυυA .B = B 0ωB 1 B .B = B 0 ω + B 1C .BP C /(RT C )= B 0+ωB 1D .B = B 0+ ωB32.泡点的轨迹称为( C ),露点的轨迹称为( ),饱和汽、液相线与三相线所包围的区域称为( )。

A. 饱和汽相线,饱和液相线,汽液共存区 B.汽液共存线,饱和汽相线,饱和液相区 C. 饱和液相线,饱和汽相线,汽液共存区 33.混合气体的第二维里系数 CA . T 和P 的函数 B. 仅为T 的函数 C . T 和组成的函数 D . P 和组成的函数 34.纯物质临界点时,对比温度 T r D 。

A.= 0;B. > 1;C. < 1 ;D. = 1。

35.在众多状态方程式中,能从理论上加以证明的是 ( B ) A .R ——K 方程 B .维里方程 C .范德华方程 D .马丁-候方程 36.维里方程PV=a (1+B `P+C `P 2+……)中a 等于 ( B )A .RT+B B .RTC .R 2T D .RT 237.三参数普遍化方法中的普压法的应用条件是 ( B )A .V r >2B .V r <2C .V r =2D .T r >4二、填空题1.纯物质的临界等温线在临界点的斜率和曲率均等于__ 0 ___,数学上可以表示为________________________和________________________。

2.根据Pitzer 提出的三参数对应态原理,计算给定T, P 下纯流体的压缩因子Z 时,可查表得到_____、_______,并根据公式___________,计算出Z 。

如果无法查表,也可根据截断的Virial 公式1BPZ RT=+,利用B 0, B 1仅为对比温度的函数,计算出B 0, B 1,根据公式__________________,计算出B ,从而得到Z 的数值。

3.对应态原理是指 。

三参数对应态原理中三个参数为__________________。

普遍化方法分为_____________和_____________ 两种方法;用普遍化方法可以计算_____________、_____________、_____________和_____________性质。

4.偏心因子的定义 。

5、在PT 图上纯物质三种聚集态互相共存处称 三相点 。

6、常用的 8个热力学变量 P 、V 、T 、S 、h 、U 、A 、G 可求出一阶偏导数336个,其中独立的偏导数共112个,但只有6个可通过实验直接测定,因此需要用 将不易测定的状态性质偏导数与可测状态性质偏导数联系起来。

8、描述流体PVT 关系的立方型状态方程是 __体积________三次方的物态方程。

9、不能通过测量直接得到数值的状态参数有 。

(焓、温度、 熵、压力、内能、体积) 10. 体积膨胀系数的定义式为:PT V V 1⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=β那么,理想气体的体积膨胀系数为 。

三、是非题1. 当压力大于临界压力时,纯物质就以液态存在。

( 否 )2.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。

( 否 ) 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。

( 是 ) 4.纯物质的三相点随着所处的压力或温度的不同而改变。

(否 )5、热力学来源于实践——生产实践及科研实践,但它同时又高于实践,热力学的一致性原则,常可考查(验)出科研或实践中引出的错误认识并加以纠正。

( 是 )6.由三种不反应的化学物质组成的三相PVT 体系,达平衡时仅一个自由度。

( 否 )7.任何真实气体的性质可用同温同压下,该气体的剩余性质和理想气体性质的总和计算。

( 是 ) 8、一定压力下,纯物质的泡点温度和露点温度是相同的,且等于沸点。

( 是 )9.维里系数的物理意义是代表物质极性的大小。

( 否 )10.普遍化三参数求取压缩因子z 的方法有普维法和普压法两种,在Vr ≥2时, 应采用普压法。

( 否 )11.三参数普遍化方法中,第二维里系数B 与偏心因子ω的关系是:B=B 0+ωB 1(否)12、000.1)lg(7.0--==r T s r P ω 表示分子与简单的球形流体(氩,氪、氙)分子在形状和极性方面的偏心度。

( 是 )13.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,所以这与相律相矛盾。

(否) 14.理想气体U 、C V 、H 、C P 的虽然与P 无关,但与V 有关。

( 否 )15.在同一温度下,纯物质的饱和液体和饱和蒸汽的热力学能和Gibbs 函数均相等。

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