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1、第3章 均相封闭体系热力学原理及其应用一、是否题1. 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）2. 当压力趋于零时，（是摩尔性质）。（错。当MV时，不恒等于零，只有在TTB时，才等于零）3. 纯物质逸度的完整定义是，在等温条件下，。（错。应该是等）4. 当时，。（错。当时，）5. 因为，当时，所以，。（错。从积分式看，当时，为任何值，都有；实际上，6. 吉氏函数与逸度系数的关系是。（错 ）7. 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：）二、选择题1. 对于一均相体系，等于（
2、D。）A. 零B. CP/CVC. RD.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。）A.B. 0C.D.3. 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. 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1. 试计算液态水从2.5MPa和20变化到30MPa和300的焓变化和熵变化，既可查水的性质表，也可以用状态方程计算
3、。解：用PR方程计算。查附录A-1得水的临界参数Tc=647.30K；Pc=22.064MPa；=0.344另外，还需要理想气体等压热容的数据，查附录A-4得到，得到水的理想气体等压热容是为了确定初、终态的相态，由于初终态的温度均低于Tc，故应查出初、终态温度所对应的饱和蒸汽压(附录C-1)，P1s=0.02339MPa；P2s=8.581MPa。体系的状态变化如下图所示。计算式如下由热力学性质计算软件得到，初态（蒸汽）的标准偏离焓和标准偏离熵分别是和；终态（蒸汽）的标准偏离焓和标准偏离熵分别是和；另外，得到和所以，本题的结果是2. （a）分别用PR方程和三参数对应态原理计算，312K的丙烷饱
4、和蒸汽的逸度（参考答案1.06MPa）；（b）分别用PR方程和三参数对应态原理计算312K，7MPa丙烷的逸度；(c)从饱和汽相的逸度计算312K，7MPa丙烷的逸度，设在17MPa的压力范围内液体丙烷的比容为2.06cm3 g-1，且为常数。解：用Antoine方程A=6.8635,B=1892.47,C=-24.33（a） 由软件计算可知 (b)童P1163. 试由饱和液体水的性质估算(a)100，2.5MPa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-1, cm3 g-1,cm3 g-1 K-1解：体系有关状态点如图所示所要计算的点
5、与已知的饱和点是在同一条等温线上，由 cm3 g-1 K-1得又 cm3 g-1得当P=2.5MPa时，S=1.305 Jg-1 K-1；H= 420.83J g-1；当P=20MPa时，S= 1.291Jg-1 K-1；H=433.86J g-1。4. 压力是3MPa的饱和蒸汽置于1000cm3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cm3g-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 cm3g-1，并由此查得Jmol-1J移出的热量是四、 图示题1.
6、 将下列纯物质经历的过程表示在P-V，lnP-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1. 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（T1，P1）变化到（T2，P2）过程中，其体积从V1变化到V2。则。证明：因为另外对于液体，近似常数，故上式从至积分得2. 证明状态方程表达的流体的（a）CP与压力无关；(b)在一个等焓变化过程中，温度是随压力的下降而上升。证明：（a）由式3-30,并代入状态方程，即得，所以CP与压力无关。(b)由式3-85得，所以在一个等焓变化过程中，温度是随压力的下降而上升。
