完整版化工熱力學(xué)答案_馮新_宣愛(ài)國(guó)_課后總習(xí)題答案詳解

1、1第二章習(xí)題解答第二章習(xí)題解答一、問(wèn)答題：一、問(wèn)答題：21為什么要研究流體的pVT關(guān)系？【參考答案】【參考答案】：流體pVT關(guān)系是化工熱力學(xué)的基石，是化工過(guò)程開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)、安全操作和科學(xué)研究必不可少的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。（1）流體的PVT關(guān)系可以直接用于設(shè)計(jì)。（2）利用可測(cè)的熱力學(xué)性質(zhì)（T，P，V等）計(jì)算不可測(cè)的熱力學(xué)性質(zhì)（H，S，G，等）。只要有了pVT關(guān)系加上理想氣體的，可以解決化工熱力學(xué)的大多數(shù)問(wèn)題。idpC22在pV圖上指出超臨界萃取技術(shù)所

2、處的區(qū)域，以及該區(qū)域的特征；同時(shí)指出其它重要的點(diǎn)、線、面以及它們的特征。【參考答案】【參考答案】：1）超臨界流體區(qū)的特征是：TTc、ppc。2）臨界點(diǎn)C的數(shù)學(xué)特征：3）飽和液相線是不同壓力下產(chǎn)生第一個(gè)氣泡的那個(gè)點(diǎn)的連線；4）飽和汽相線是不同壓力下產(chǎn)生第一個(gè)液滴點(diǎn)（或露點(diǎn)）那個(gè)點(diǎn)的連線。5）過(guò)冷液體區(qū)的特征：給定壓力下液體的溫度低于該壓力下的泡點(diǎn)溫度。6）過(guò)熱蒸氣區(qū)的特征：給定壓力下蒸氣的溫度高于該壓力下的露點(diǎn)溫度。7）汽液共存區(qū)：在此區(qū)

3、域溫度壓力保持不變，只有體積在變化。23要滿足什么條件，氣體才能液化？【參考答案】【參考答案】：氣體只有在低于Tc條件下才能被液化。24不同氣體在相同溫度壓力下，偏離理想氣體的程度是否相同？你認(rèn)為哪些是決定偏離理想氣體程度的最本質(zhì)因素？【參考答案】【參考答案】：不同。真實(shí)氣體偏離理想氣體程度不僅與T、p有關(guān)，而且與每個(gè)氣體的臨界特性有關(guān)，即最本質(zhì)的因素是對(duì)比溫度、對(duì)比壓力以及偏心因子，和。rTrP?25偏心因子的概念是什么？為什么要提出

4、這個(gè)概念？它可以直接測(cè)量嗎？????????℃℃℃℃CVPCVPTT0022??????3對(duì)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分壓定律和iipyp?Amagat分體積定律。但對(duì)于真實(shí)氣體，由于氣體純組分的非理想性及混合引起的非iiy)nV(V?理想性，使得分壓定律和分體積定律無(wú)法準(zhǔn)確地描述真實(shí)氣體混合物的p–VT關(guān)系。為了計(jì)算真實(shí)氣體混合物的p–VT關(guān)系，我們就需要引入混合規(guī)則的概念?；旌弦?guī)則有虛擬臨界參

5、數(shù)法和Kay規(guī)則、立方型狀態(tài)方程的混合規(guī)則、氣體混合物的第二維里系數(shù)。210狀態(tài)方程主要有哪些類型？如何選擇使用？請(qǐng)給學(xué)過(guò)的狀態(tài)方程之精度排個(gè)序。【參考答案】：【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。在使用時(shí)：（1）若計(jì)算液體體積，則直接使用修正的Rackett方程(250)~

6、(253)，既簡(jiǎn)單精度又高，不需要用立方型狀態(tài)方程來(lái)計(jì)算；（2）若計(jì)算氣體體積，SRK，PR是大多數(shù)流體的首選，無(wú)論壓力、溫度、極性如何，它們能基本滿足計(jì)算簡(jiǎn)單、精度較高的要求，因此在工業(yè)上已廣泛使用。對(duì)于個(gè)別流體或精度要求特別高的，則需要使用對(duì)應(yīng)的專用狀態(tài)方程或多參數(shù)狀態(tài)方程。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(xiàng)截?cái)鄓irial方程理想氣體狀態(tài)方程。立方型狀態(tài)方程中：PRSRKRKvdW二、計(jì)算題：計(jì)算題：（說(shuō)明：凡