【正文】 解：否 43 溫度和壓力相同的兩種純物質(zhì)混合成理想溶液，則混合過程的溫度、壓力、焓、 Gibbs自由能的值不變。 kg1 kg1 5MPa 時 h”= kg 39。 16 4 k J kg K39。 kg1 因為節(jié)流膨脹是等焓過程，過 MPa 時濕蒸氣的 H= kJ kg1, S= kJ1() ?? R R 0 R 39。2 2 2( ) ( ) 5 7 ( 8 ) 8R R RH H HRT c RT c RT c?? ? ? ? ? ? ? ? ? 12 2 .4 8 8 .3 1 4 4 2 0 8 6 5 9 .9 k J k m o lRH? ? ? ? ? ? ? ? 039。 0 1 .60 .4 2 20 .0 8 3 0 .6B Tr? ? ? ? 39。 32 某類氣體的狀態(tài)方程式為 ( b) Rp V T??，試推導(dǎo)這類氣體計算的 HR和 SR的表達(dá)式。 38 答：可以。 33 答： 理想氣體熱容差 Rpvcc??不 適用于理想氣體混合物 ，因為混合物的組成對此有關(guān)。 224. 估算 150℃ 時乙硫醇的液體摩爾體積。 ) （ 2） 用普遍化維里截斷式 （ 244） 計算。 5 1 / 2 39。 ω=， 1） T=290K， P= ∵ Tr=T/Tc= Pr=P/Pc= ∴ 使用普遍化第二維里系數(shù)法。 精度 從高到低的排序是：多參數(shù)狀態(tài)方程 立方型狀態(tài)方程 兩項截斷 virial方程 理想氣體狀態(tài)方程。 對于理想氣體的混合物，其壓力和體積與組成的關(guān)系分別表示成 Dalton 分壓定律 ii pyp ? 和Amagat 分體積定 律 ii y)nV(V ? 。三參數(shù)對應(yīng)態(tài)原理 為：在相同的 rT 和 rp 下，具有相同 ? 值的所有流體具有相同的壓縮因子 Z，因此它們偏離理想氣體的程度相同，即 ),P,T(fZ rr ?? 。 25 偏心因子的概念 是什么？為什么要提出這個概念？它可以直接測量嗎？ 【參考答案】 ： 偏心因子 ω 為 兩個分子間的相互 作用力 偏離分子中心之間的 作用力 的程度。 【參考答案】 ： 1） 超臨界流體區(qū) 的特征是： TTc、ppc。（ 2）利用可測的熱力學(xué)性質(zhì)（ T， P， V等）計算不可測的熱力學(xué)性質(zhì)（ H， S， G，等）。 23 要滿足什么條件 ， 氣體 才能 液化 ？ 【參考答案】 ： 氣體 只有 在低于 Tc條件下才能被液化。 26 什么是狀態(tài)方程的普遍化方法？普遍化方法有哪些類型？ 【參考答案】 ： 所謂狀態(tài)方程 的普遍化方法是指方程中不含有物性常數(shù) a， b ，而是以對比參數(shù)作為獨立變量；普遍化狀態(tài)方程可用于任何流體、任意條件下的 PVT 性質(zhì)的計算。因此，液體的 pVT關(guān)系 往往采用專門計算 液體體積 的公式計算，如修正 Rackett方程，它與 立方型狀態(tài)方程 相比，既簡單精度又高 。 【參考答案】 ： 狀態(tài)方程主要有 立方型狀態(tài)方程（ vdW， RK， SRK， PR）； 多參數(shù)狀態(tài)方程（ virial方程） ； 普遍化狀態(tài)方程（普遍化壓縮因子法、普遍化第二 virial系數(shù)法）、 液相的 Rackett方程 。 216. 乙烷是重要的化工原料，也可以作為冷凍劑。 1 / 2 39。 （ 1）截取至三項的維里方程，其中的維里系數(shù)是實驗值： 3115 2. 5 c m m olB ?? ? ? , 6258 00 c m m olC ?? ? ? （ 2）用普遍化第二維里系數(shù)關(guān)系式。 解：實際的使用壓力為 ＝ 則； Tr＝ T/Tc＝（ ＋ 130.） /＝ Pr＝ P/Pc＝ ＝ 普遍化第二維里序數(shù)法適用。 解 ： Tc= T= r TT Tc? Tr= Pc= P=857KPa r Pp Pc? Pr= Vc= 3 1cm mol? Zc= ?= ? ? 7/21 rTCCsl ZVV ?? Vsl= 3 1cm mol? 0 .4 2 20 .0 8 3rB T?? B0= 1 .1 7 20 .1 3 9rB T?? B1= 11 Vsv01= ( )P CCTRT B B R P??? Vsv =2616 3 1cm mol? △ V= Vsv Vsl △ V=2589 3 1cm mol? 或者 ： Z0= Z1= Z= Z0 +? Z1 Z= Vsv = ZRTP Vsv =2591 3 1cm mol? △ V= Vsv Vsl △ V=2564 3 1cm mol? 227．一壓縮機，每小時處理 454 kg甲烷及乙烷的等摩爾混合物。只有理想氣體在定溫過程中的 熱力學(xué)內(nèi)能和焓的變化為零 。因為在壓力、體積相同的情況下， 飽和液態(tài)水 的總熱力學(xué)能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于 飽和蒸氣 。() ?? 012 4 95 72Z Z Z?? ? ? ? ? ? 4 3 1222 620 . 6 7 2 8 . 3 1 4 5 5 0 . 1 5 2 . 8 8 2 1 0 m m o l1 2 . 6 7 1 0Z R TV p ???? ? ? ? ?? 039。() ?? 0() ?? 39。2 2 2 0 .6 7 5 0 .2 2 5 0 .2 0 .7 2 0z z z?? ? ? ? ? ? ? 31222 c m m olz RTV p ?? ? ? ? 3 121 = = 1 4 9 . 9 1 6 6 . 7 4 = 1 6 . 8 4 c m m o lV V V? ? ? ? ?故 過程 ① 用 普遍化壓縮因子 法查圖得 01() ?? 39。 kg1, S= kJ kg1 3）查飽和蒸氣表得， 時， 111 11 110 87 .3 kJ kg28 01 .4 k J kg 96 4 k J kg K 70 k J kg KllgHHgSS??? ? ?? ? ? 由于 Sl處于 Sg之間，故水蒸氣為濕蒸氣，且滿足 ? ?1glS xS x S? ? ? 即 ? ?5 .8 6 .0 7 0 1 1 2 .7 9 6 4xx? ? ? ?，得 ? 故 ? ? ? ? 11 0 . 9 1 7 5 2 8 0 1 . 4 1 0 . 9 1 7 5 1 0 8 7 . 3 2 6 6 0 k J k gglH x H x H? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 對應(yīng)的溫度為 T=℃ 11 解：查氨的飽和蒸氣表，通過內(nèi)插法得， MPa 時， Sl= kJ39。 39。 kg1 S’= kJ kg1由熱力學(xué)第一定律 u q w? ? ? ∵ q=0 ∴3 6 31( ) ( ) ( 23 63 .35 32 15 .26 ) ( 50 10 42 9 4 10 82 69 ) 10 85 1 18 15 66 0 kJ kgw u h pv h pv??? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? 即：體系從外界獲功 kJ 解：是 46 理想氣體混合物就是一種理想溶液。 kg1 v2l= m3 k1 V”= m3 39。 39。 13 7 k J kg K39。 kg12 2 2( ) ( ) 5 25 0 2R R RS S S?? ? ? ? ? ? ? ? 12 1 . 7 8 8 . 3 1 4 3 0 4 . 2 4 5 0 1 . 8 k J k m o lRH? ? ? ? ? ? ? ? 1 12 1 . 0 2 8 . 3 1 4 8 . 4 8 k J k m o l KRS ? ? ? ? ? ? ? id 112= ( ) ( ) 6 4 2 4 3 2 7 9 .6 4 5 0 1 .8 5 2 0 2 k J k m o lRRH H H H? ? ? ? ? ? ? ? ? ? id 1 11 p 2S = ( ) ( ) 1 3 .1 4 3 .6 3 5 8 .4 8 8 .3 k J k m o l K RRS S S? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 22 15 2 0 2 1 1 5 . 7 9 2 1 4 9 . 9 8 . 0 5 3 2 1 9 . 3 4 6 0 1 k J k m o lU H p V? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 9 解： (1)常壓沸點時的蒸發(fā)熱可用下式計算 v a p 2. 17 (l n 1 ) 4. 18 4( 0. 93 0 )27 3. 15 ( 0. 5 ) 27 2. 65 Kncn rnnHpTTT? ? ?? ?? ? ? ? 由表中數(shù)據(jù)知，正丁烷的臨界壓力，臨界溫度，如下： 11 MP a 38 a tm K ( l n 1 J m ol kJ m olccv apnnPTHH????? ? ? ? ????） （ 2） 137. 78 .15 410. 93 KT ? ? ? 蒸發(fā)熱可按 watson 經(jīng)驗式計算： 41 0. 93 K11222111()11 5 ( ) kJ km ol1 v aprrv aprrrrv apHTHTTTH????????? ? ? ?? （ 3）由 Clapeyron 方程知， vap vapvapvapdp HdT T vdpH T vdT????? 由數(shù)據(jù)擬合 vap 1lnp T得到 ln 2 1 .7 5 2 2 8 0 8 .4 /v a ppT?? 226 6 121 28 08 .4 28 08 .4 1 ( 10 .3 01 2. 76 4) 10 3. 00 9 10 8. 98 8 kJ m ol411v a p v a p v a pv a pv a pdp dP Pp dT T dT TH? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 相對誤差： 8 . 9 8 8 8 . 0 4 1 5 1 0 0 % 1 0 . 5 3 %8 . 9 8 8? ?? 10 解： 1）查飽和蒸氣表得： 70℃時 111 11 129 8 k J kg26 26 .8 k J kg 54 9 k J kg K 55 3 k J kg KllgHHgSS????? ? ?? ? ? ? ?? ? 1 1 1 5 1 5 5 26 26 .8 ( 1 5 ) 29 8 25 10 .1 kJ 5 1 5 5 55 3 ( 1 5 ) 54 9 15 3 kJ kg KglglH H HS S S? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?l 23 2) 由表可知 時， 1 1 1 16 .0 7 0 1 k J k g K 6 .4 k J k g KgSS? ? ? ? ? ? ? 故水蒸氣處于過熱狀態(tài)。1 1 1 z z?? ? ? 31111 166. 74 c m m olz RTV p ?? ? ? ? 21 又 2 ?? 2 ?? 用 普遍化壓縮因子 法得 02 ? 39。 過程 ① 和 ② 的結(jié)果與上述相同 過程③的焓變和熵變?yōu)椋? ? ?? ? ? ?2id500pidp 273 .1515 2 2 8 3 3 1 1500l n l n 300 11 10 500 5 10 500 273. 1523 l n 8 kJ km ol KpCS dT RTp??? ? ? ? ? ? ? ?? ?