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。

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. T温度下的过冷纯液体的压力P（A。

参考P－V图上的亚临界等温线。

）A. >B. <C. =3. T温度下的过热纯蒸汽的压力P（B。

参考P－V图上的亚临界等温线。

）A. >B. <C. =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。

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=，临界压力P = 则在T =时的蒸汽压为c rMPa 1 0 . 纯物质的第二v i r i a l 系数，且cB 与vdW 方程常数a ，b 之间的关系为。

四、计算题2. 在常压和0℃下，冰的熔化热是，水和冰的质量体积分别是和 g -10℃时水的饱和蒸汽压和汽化潜热分别为和2508Jg -1，请由此估计水的三相点数据。

解：在温度范围不大的区域内，汽化曲线和熔化曲线均可以作为直线处理。

对于熔化曲线，已知曲线上的一点是，101325Pa ；并能计算其斜率是PaK-1熔化曲线方程是 对于汽化曲线，也已知曲线上的一点是，；也能计算其斜率是PaK-1汽化曲线方程是解两直线的交点，得三相点的数据是： Pa ，K7. 用Antoine 方程计算正丁烷在50℃时蒸汽压；用PR 方计算正丁烷在50℃时饱和汽、液相摩尔体积（用软 件计算）；再用修正的Rackett 方程计算正丁烷在50℃时饱和液相摩尔体积。

（液相摩尔体积的实验值是mol ）。

解：查附录得Antoine 常数：A =,B =,C = 临界参数T =,P =,ω=c修正的Rackett 方程常数：α=,β=由软件计算知，利用Rackett方程8. 试计算一个125cm 3的刚性容器，在50℃和的条件下能贮存甲烷多少克（实验值是17克）分别比较理想气体方程、三参数对应态原理和PR方程的结果（PR方程可以用软件计算）。

解：查出T c=,P c=,ω=利用理想气体状态方程PR方程利用软件计算得五、图示题2. 试定性画出纯物质的P-V相图，并在图上指出(a)超临界流体，(b)气相，（c）蒸汽，（d）固相，（e）汽液共存，（f）固液共存，（g）汽固共存等区域；和(h)汽-液-固三相共存线，(i)T>T c T<Tc、、T=T 的等温线。

c3. 试定性讨论纯液体在等压平衡汽化过程中，M（= V、S、G）随T的变化（可定性作出M-T图上的等压线来说明）。

六、证明题2. 由式2-29知，流体的Boyle曲线是关于的点的轨迹。

证明vdW流体的Boyle曲线是证明：由vdW方程得整理得Boyle曲线第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。

)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. 当压力趋于零时，（是摩尔性质）。

（错。

当M＝V时，不恒等于零，只有在T＝T时，才等于零）B6. 与参考态的压力P无关。

（对）7. 纯物质逸度的完整定义是，在等温条件下，。

（错。

应该是等）8. 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）9. 当时，。

（错。

当时，）10. 因为，当时，，所以，。

（错。

从积分式看，当时，为任何值，都有；实际上，11. 逸度与压力的单位是相同的。

（对）12. 吉氏函数与逸度系数的关系是。

（错）13. 由于偏离函数是两个等温状态的性质之差，故不可能用偏离函数来计算性质随着温度的变化。

（错。

因为：）14. 由于偏离函数是在均相体系中引出的概念，故我们不能用偏离函数来计算汽化过程的热力学性质的变化。

（错。

可以解决组成不变的相变过程的性质变化）15. 由一个优秀的状态方程，就可以计算所有的均相热力学性质随着状态的变化。

（错。

还需要模型）二、选择题1. 对于一均匀的物质，其H和U的关系为（B。

因H＝U＋PV）A. H UB. H>UC. H=UD. 不能确定2. 一气体符合P=RT/(V-b)的状态方程从V1等温可逆膨胀至V2，则体系的S为（C。

B. 0A.） C. D.3. 对于一均相体系，等于（D。

）A. 零B. CP /CVC. RD.4. 等于（D。

因为）A. B. C. D.5. 吉氏函数变化与P-V-T关系为，则的状态应该为（C。

因为）A. T和P下纯理想气体B. T和零压的纯理想气体C. T和单位压力的纯理想气体三、填空题1. 状态方程的偏离焓和偏离熵分别是和；若要计算和还需要什么性质；其计算式分别是和2. 由vdW方程P=RT/(V-b)-a/V 2计算,从(T,P1)压缩至(T,P2。

)的焓变为。

, g ；其中偏离焓是。

3. 对于混合物体系，偏离函数中参考态是与研究态同温．同组成的理想气体混合物。

四、计算题5. 试由饱和液体水的性质估算(a)100℃，和(b)100℃，20MPa下水的焓和熵，已知100℃下水的有关性质如下MPa，Jg -1，J g-1K-1cm3 g-1,解：体系有关状态点如图所示cm3g-1K-1所要计算的点与已知的饱和点是在同一条等温线上，由3 -1 cm得K -1。

又 cm 3 g -1得当P =时，S = Jg-1 K -1；H = g -1；当P =20MPa 时，S = K -1；H = g -17. 压力是3MPa 的饱和蒸汽置于1000cm 3的容器中，需要导出多少热量方可使一半的蒸汽冷凝(可忽视液体水的体积)解：等容过程， 初态：查P =3MPa 的饱和水蒸汽的cm 3g -1；Jg -1水的总质量g则J 冷凝的水量为g 终态：是汽液共存体系，若不计液体水的体积，则终态的汽相质量体积是 cm 3g -1， 并由此查得Jmol -1J 移出的热量是五、图示题2. 将下列纯物质经历的过程表示在P-V ，ln P-H ，T-S 图上(a)过热蒸汽等温冷凝为过冷液体； (b)过冷液体等压加热成过热蒸汽； (c)饱和蒸汽可逆绝热膨胀； (d)饱和液体恒容加热； (e)在临界点进行的恒温膨胀. 解：六、证明题12. 分别是压缩系数和膨胀系数，其定义为，试证明；对于通常状态下的液体，都是T 和P 的弱函数，在T ，P 变化范围不是很大的条件，可以近似处理成常数。

证明液体从（T ，P 1V 2。

则。

证明：因为另外）变化到（T 2 ，P ）过程中，其体积从V 21变化到7. 证明状态方程表达的流体的（a ）C对于液体，近似常数，故上式从 至 积分得5. 试证明 ，并说明 。

解：由定义；右边==左边。

代入理想气体状态方程，可以得到与压力无关；(b)在一个等焓变化过程中，温度是随P压力的下降而上升。

证明：（a ）由式3-30,并代入状态方程，即得(b)由式3-85得，8. 证明RK 方程的偏离性质有证明：将状态RK 方程（式2-11）分别代入公式3-57和3-52第4章非均相封闭体系热力学一、是否题1. 偏摩尔体积的定义可表示为。