2章 流体的P 联系客服

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气相线的交点是 临界点 。

2-48 纯流体P-T图中液化曲线是 饱和液体 和 饱和汽体 的平衡线。 2-49 熔化曲线是 液体 和 固体 的平衡线。 2-50 常用的立方型状态方程有 RK SRK PR PT vdW 。

BPZ?1?2-51 常用的两截项维里方程是 (写出方程即可),三截项

RTBCZ?1?维里方程是 ? (写出方程即可)

VV2???lg(prs)T?0.7?1.0002-52 偏心因子的定义式是 r ,

??lgPs(简单流体)?lgPs(该流体)Tr ? 0.7其含义为 r r ,简单流体的偏心因子为:

0 。

2-53 在偏心因子的定义中,采用球形单原子气体的作为基准,是因其的特点是: 所有的蒸汽压数据都集中在同一条线上,而且都通过Tr=0.7和logPrs=-1.0 。 2-54 偏心因子是从下列定义的 B 。

A 分子的对称性

B 蒸汽压性质

C 分子的极性

??2-55 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 。 2-56 正丁烷的偏心因子=0.193,临界压力Pc=3.797MPa 则在Tr=0.7时的蒸汽压为:

s?1??P?P10?0.2435c MPa。

2-57 对某一流体服从vdW方程,在Tr=1.5, Pr=3时,Vr= 1 ,V= Vc ,,T= 1.5Tc ,P= 3Pc 。

2-58 理想气体在实际中不存在,假设其存在的意义是 使问题简化、用来检验其它状态方程的正确性 。

2-59 维里方程中的系数B、C、D物理意义是 个数不同分子之间的作用力 , 它们仅仅是 温度 的函数。

2-60 普遍化状态方程是指 方程中没有反映气体特征的待定常数,对于任何气体均适用的状态方程式 。

2-61 体积膨胀系数的物理意义是 在等压条件下,单位体积的液体温度每升高1K体积的变化率 。

2-62在压缩系数k??1?V V 是负的 。 ()T中,前面要加负号的原因是 k为正值,而 ?V?T B类习题

2-63 在纯物质的P-V-T图中有 3 个两相区。 汽液平衡时,压力为 蒸汽压 ,温度为 沸点 。2-64 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 。

2-65 在一定压力下,组成相同的混合物的露点温度和泡点温度 不相同 (相同、不相同)。 2-67 纯物质的第二virial系数B与vdW方程常数a,b之间的关系为:

??a?1b?aRTb2??RTaRT?bb2B?b?aRT?因为P??2?1??????RT?????????2V?bVV?VV2V2V3?V?V?? ? 。

2-68 虚拟临界参数法是指 是将混合物视为假想的纯物质,从而可将纯物质的对比态计算方法应用到混合物上 。

2-69 对三元混合物,展开第二virial系数

22y12B1?y2B2?y3B?2y1y2B12?2y2y3B23?2y3y1B31 B ? ?? y i y jB ij ? 3 ,其中,涉及了

33下标相同的virial系数有 B 1 , B 2 , B 3 ,它们表示 两个相同分子间的相互作用、,下标不B,B23,B31同的virial系数有 12 ,它们表示 两个不同分子间的相互作用 。

i?1j?1y j a iia? k ij ) = 2-70 对于三混合物,展开PR方程常数a的表达式, a ? ?? y i jj (1

i?1j?133

22y12a1?y2a2?y3a3?2y1y2a1a2?1?k12??2y2y3a2a3?1?k23??2y3y1a3a1?1?k31? 22 ,其中,下标相同的相互作用参数有 11 33 ,其值应为 1 ;下标不同的

k,k,k 和 k 21 ,k 23 和 k 32 , k 31 和 k 12 (已作 k 12 ? k 21 ,k 23 ? k 32 , k 31 ? k 12 处理 ) ,相互作用参数有 k 12通常它们值是如何得到? 实验数据拟合得到,在没有实验数据时,近似作零处理。 2-71 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,则物质的状态为 C 。A 饱和蒸汽 B 超临界流体 C 过热蒸汽 D 压缩液体

2-72 指定温度下的纯物质,当压力大于该温度下的饱和蒸汽压时,则物质的状态为 D 。 A 饱和蒸汽 B 超临界流体 C 过热蒸汽 D 压缩液体

s2-73 T 温度下的过冷纯液体的压力P 大于 (大于、小于、等于) P ? T ? 。

sT 温度下的过热纯蒸汽的压力P 小于 (大于、小于、等于) P ? T ? 。

2-74 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

2-75 对于混合物,PR方程常数a的表达式 a ? y i y j a ii a jj (1 ? k ij ) 中的相互作用参数kij,

i?1j?133??i=j 时,其值为 A 。

A 为1 B 为0 C 从实验数据拟合得到,在没有实验数据时,近似作零处理

2-76 当P→0时,纯气体的[RT/P-V(P, T)]的值为 。

A 0 B 很高的温度时为0 C 与第三维里系数有关 D 在Boyle温度时为0 2-77 属于亚稳定状态的有 BC 。

A 过热蒸汽 B 过热液体 C 过冷蒸汽 D 饱和蒸汽

纯流体的热力学性质

一、名词解释

剩余性质 (略)

二、简答

A类习题

3-1气体热容,热力学能和焓与哪些因素有关?由热力学能和温度两个状态参数能否确定气体的状态?

【参考答案】:气体热容,热力学能和焓与温度压力有关,由热力学能和温度两个状态参数能够确定气体的状态。

3-2 理想气体的内能的基准点是以压力还是温度或是两者同时为基准规定的? 【参考答案】:理想气体的内能的基准点是以温度为基准规定的。 3-3 理想气体热容差cp?cv?R是否也适用于理想气体混合物?

【参考答案】:理想气体热容差cp?cv?R不适用于理想气体混合物,因为混合物的组成对此有关。

3-4 引入剩余性质概念的意义?

3-5 有人说:“由于剩余函数是两个等温状态的性质之差,故不能用剩余函数来计算性质随着温度的变化”,这种说法是否正确?

【参考答案】:不正确。剩余函数是针对于状态点而言的;性质变化是指一个过程的变化,对应有两个状态。

3-6 进行真实体系焓熵计算可以采用哪些方法?

3-7 引入“逸度”概念的意义?纯物质的逸度和逸度系数如何定义的? 3-8 本章讨论了温度、压力对H、S的影响,为什么没有讨论对U的影响?

【参考答案】:本章详细讨论了温度、压力对H、S的影响,由于U?H?pV,在上一章已经讨论了流体的pVT关系,根据这两部分的内容,温度、压力对U的影响便可以方便地解决。 3-9 热力学性质图和表主要要哪些类型?如何利用体系(过程)的特点,在各种图上确定热力学的状态点?

3-10用不同来源的某纯物质的蒸气表或图查得的焓值或熵值有时相差很多,为什么?能否交叉使用这些图表求解蒸气的热力过程?

【参考答案】:因为做表或图时选择的基准可能不一样,所以用不同来源的某纯物质的蒸气表或图查得的焓值或熵值有时相差很多。不能够交叉使用这些图表求解蒸气的热力过程。 B类习题

3-11 氨蒸气在进入绝热透平机前,压力为2.0 MPa,温度为150℃,今要求绝热透平膨胀机出口液氨不得大于5%,某人提出只要控制出口压力就可以了。你认为对吗?为什么?请画出T-S图示意说明。

【参考答案】:可以。因为出口状态是湿蒸汽,确定了出口的压力或温度,其状态点也就确定了。

3-12 很纯的液态水,在大气压力下,可以过冷到比0℃低得多的温度。假设1kg已被冷至-5℃的液体。现在,把一很小的冰晶(质量可以忽略)投入此过冷液体内作为晶种。如果其后在1.013?10Pa下绝热地发生变化,试问:(1)系统的终态怎样?(2)过程是否可逆?

【参考答案】:压力增高,又是绝热过程,所以是一个压缩过程(熵增加,若为可逆过程则是等熵过程),故系统的终态仍是过冷液体。此过程不可逆。

3-13 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。二个容器的容积均为1000cm3,压力都为1 MPa。如果这两个容器爆炸,试问哪一个容器被破坏得更严重? 【参考答案】:A容器被破坏得更严重。因为在压力、体积相同的情况下,饱和液态水的总热力学能远远大于饱和蒸气。

5T P1 P2 第3-11题答案附图

S 三、判断正误 A类习题