化工热力学第二版答案马沛生【篇一：马沛生主编化工热力学第四章习题解答】是否题4-1 对于理想溶液的某一容量性质m，则mi?mi。
解：否4-2 在常温、常压下，将10cm3的液体水与20 cm3的液体甲醇混合后，其总体积为 30 cm3。
解：否4-3 温度和压力相同的两种纯物质混合成理想溶液，则混合过程的温度、压力、焓、gibbs自由能的值不变。
解：否4-4 对于二元混合物系统，当在某浓度范围内组分2符合hey规则，则在相同的浓度范围内组分1符合lewis-randall规则。
解：是4-5 在一定温度和压力下的理想溶液的组分逸度与其摩尔分数成正比。
解：是4-6 理想气体混合物就是一种理想溶液。
解：是4-7 对于理想溶液，所有的混合过程性质变化均为零。
解：否4-8 对于理想溶液所有的超额性质均为零。
解：否4-9 理想溶液中所有组分的活度系数为零。
解：否4-10 系统混合过程的性质变化与该系统相应的超额性质是相同的。
解：否4-11理想溶液在全浓度范围内，每个组分均遵守lewis-randall定则。
解：否4-12 对理想溶液具有负偏差的系统中，各组分活度系数?i均大于1。
解：否4-13 wilson方程是工程设计中应用最广泛的描述活度系数的方程。
但它不适用于液液部分互溶系统。
解：是二、计算题4-14 在一定t、p下，二元混合物的焓为h?ax1?bx2?cx1x2其中，a=15000，b=20000，c = - 20000 单位均为j?mol-1，求 (1) 组分1与组分2在纯态时的焓值h1、h2；(2) 组分1与组分2在溶液中的偏摩尔焓h1、h2和无限稀释时的偏摩尔焓h1?、h2?。
j?molj?mol?1解：（1）h1?limh?a?15000x1?1h2?limh?b?20000x2?1?1（2）按截距法公式计算组分1与组分2的偏摩尔焓，先求导： dhdx1??ddx1ddx1?ax1?bx2?cx1x2???ax1?b?1?x1??cx1?1?x1????a?b?c?2cx1将dh代入到偏摩尔焓计算公式中，得dx1h1?h??1?x1?dhdx1?ax1?bx2?cx1x2?(1?x1)?a?b?c?2cx1??ax1?b?1?x1??cx1?1?x1??a?b?c?2cx1?x1?a?b?c?2cx1? ?a?c?1?x1??a?cx2h2?h?x122dhdx1?ax1?bx2?cx1x2?x1?a?b?c?2cx1??ax1?b?1?x1??cx1?1?x1??x1?a?b?c?2cx1??b?cx12无限稀释时的偏摩尔焓h1?、h2?为：h1?limh1?lim?a?cx2??15000?20000?35000?2x1?0x2?1j?molj?mol-1h??limh2?lim?b?cxx2?0x1?121??20000?20000?40000-14-15 在25℃，1atm以下，含组分1与组分2的二元溶液的焓可以由下式表示：h?90x1?50x2?x1x2（?6x1?9x2）式中h 单位为cal?mol-1，x1、x2分别为组分1、2的摩尔分数，求 (1) 用x1表示的偏摩尔焓h1和h2的表达式； (2) 组分1与2在纯状态时的h1、h2；(3) 组分1与2在无限稀释溶液的偏摩尔焓h1?、h2?；(5) x1=0.5 的溶液中的h1和h2值及溶液的?h值。
解：（1）h?90x?50x?x（x?6x?）9 x121212?90x1?50?1?x1??x1?1?x1???6x1?9?1?x1??? ?50?49x1?12x1?3x123dhdx1?ddx1?50?49x1?12x1?3x123??49?24x1?9x12h1?h??1?x1?dhdx1232?50?49x1?12x1?3x1??1?x1??49?24x1?9x1?99?24x1?21x1?6x1h2?h?x1dhdx12?232?50?49x1?12x1?3x1?x1?49?24x1?9x1??50?12x1?6x1x1?1x1?123(2) h1?limh?lim?50?49x1?12x12?3x13??90cal?mol?1?376.56 h2?limh?lim?50?49x1?12x1?3x12x2?1x1?03j?molj?mol?1??50cal?mol?1?20.92?1(3)h1?limh1?lim99?24x1?21x?6x1x1?0x2?1??23??991cal?mol?1?1?414.22j?mol?j?mol?1h2?limh2?lim50?12x1?6xx2?0x1?1??23??561cal?mol?234.301(4) ?h?h??x1h1?x2h2??x1h1?x2h2?x1h1?x2h2????23?x1?h1?h2??h2?x1?h1?h2??h2?x199?24x1?21x1?6x1?50?12x1?6x1?50?12x1?6x1?x1?90?50 ??502323???9x1?12x1?3x123?3x13?4x1?x1?2?(5) 当x1?0.5时，h1?99?24x1?21x1?6x12323?1??1??99?24??21????6???2?2??2??91.5cal?mol?1?11?384.84j?molh2?50?12x1?6x12233?1??1??50?12????6????2??2? =52.25cal?mol?218.61j?mol?1?1?1??1??h?9?0.5?12????3????2??2??1.875cal?mol?7.845j?mol?1?1234-16 溶液的体积vt是浓度m2的函数，若vt?a?bm2?cm22，试列出v1，v2的表达式，并说明a、b的物理意义（m2为溶质的摩尔数/1000克溶剂）；若已知2v2?a2?2a3m2?3a4m2式中a2、a3、a4均为常数，试把v（溶液的体积）表示m2的函数。
解： 20111009刘畅假定溶剂水为1000g，即n1=1000/18=55.56mol，则n2=m2 mol ??v?v2???b?2cm2 ???n2?t,p,n1（1）已知vt?a?bm2?cm22，根据偏摩尔性质的定义有??vt?v2?m2??b?2cm2 ???m2?t,p,m1若以1000 g 溶剂水计，组分1、2的摩尔数分别为n1?100018=55.56n2?m2。
【篇二：化工热力学答案--第二版】p> 1. 封闭体系的体积为一常数。
（错） 2. 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）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。
）t2t25. 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?u?cvdt；同样，对于初、终态压力相等的过程有?h?cpdt。
（对。
状态函数的变化仅t1t1??决定于初、终态与途径无关。
）二、填空题1. 。
2. 封闭体系中，温度是t的1mol理想气体从(pi，vi)等温可逆地膨胀到(pf，vf)，则所做的功为以v表示)(以p表示)。
ig3. 封闭体系中的1mol理想气体(已知cp)，按下列途径由t1、p1和v1可逆地变化至p2，则?p2??p2??igigig?p2?????a 等容过程的 w，q=cpu=h，，?r??1tc?r?1tc?1??pp??p?1?p?1?t1。
p?1??1??1? ????b 等温过程的 w=?rtlnp1p，q=rtln1，?u?h p2p2?c?rp1v1??p2?c 绝热过程的 w=??p?r?1???igp?r????cpcp?rp1v1??1，q= 0 ，?u=?r????r??cp??p??2??1?，????p1????????ig??p2h=cp???p?1???ig?cp???1??t1。
???r4. 6。
5. 普适气体常数rcm3 mol-1 k-1=83.14bar cm3 mol-1 k-1=j mol-1 k-1 =mol-1k-1。
四、计算题1. 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？eoswrevwrev?rtlnv2?bv1?b?1999???ln?2?1.000722 v2?999??rtlnv12.?p?tig对于cp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 2??2?t1?p1?(??1)，其中??igcpigcvig，试问，对于cp?a?bt?ct2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，du???wrev??pdvrtc?rdt??dvvigp???a?bt?ctt2?r?dt?rdlnv?0t2v2v2p1t2?a?r??b?ctdt?rln?0,又?,故???tv1v1p2t1?t1?t2pc?b?t2?t1??t22?t12?rln2?0t12p1aln??3. 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??1.4）。
解：（a）等温过程pvpv1?570000.5?57000?n?11?21???11.66molrt1rt18.314?2948.314?294(b)绝热可逆过程，终态的温度要发生变化??11.4?1?0.5?1.4?p2t2?t1??p?1????r?294????1??241.18k?n?p1v1p2v11?570000.5?57000????9.11mol rt1rt28.314?2948.314?241.18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. 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z1。