完整版化工热力学答案-冯新-宣爱国-课后总习题答案详解1.pdf

第二章习题解答 一、问答题： 2-1 为什么要研究流体的pVT 关系？ 【参考答案】：流体p-V-T 关系是化工热力学的基石，是化工过程开发和设计、安全操作和科 学研究必不可少的基础数据。（1）流体的PVT 关系可以直接用于设计。（2 ）利用可测的热力学性 质（T ，P ，V 等）计算不可测的热力学性质（H ，S，G ，等）。只要有了p-V-T 关系加上理想气体 的Cid ，可以解决化工热力学的大多数问题。 p 2-2 在p - V 图上指出超临界萃取技术所处的区域，以及该区域的特征；同时指出其它重要的点、线、 面以及它们的特征。 【参考答案】：1）超临界流体区的特征是：TT 、p p 。 c c 2 ）临界点C 的数学特征：      P V  0 ℃ C℃ T  2  2    P V  0 ℃ C℃ T 3 ）饱和液相线是不同压力下产生第一个气泡的那个点的连线； 4 ）饱和汽相线是不同压力下产生第一个液滴点（或露点）那个点的连线。 5 ）过冷液体区的特征：给定压力下液体的温度低于该压力下的泡点温度。 6 ）过热蒸气区的特征：给定压力下蒸气的温度高于该压力下的露点温度。 7 ）汽液共存区：在此区域温度压力保持不变，只有体积在变化。 2-3 要满足什么条件，气体才能液化？ 【参考答案】：气体只有在低于 T 条件下才能被液化。 c 2-4 不同气体在相同温度压力下，偏离理想气体的程度是否相同？你认为哪些是决定偏离理想气体 程度的最本质因素？ 【参考答案】：不同。真实气体偏离理想气体程度不仅与 T、p 有关，而且与每个气体的临界特性 有关，即最本质的因素是对比温度、对比压力以及偏心因子T ，P 和 。 r r 2-5 偏心因子的概念是什么？为什么要提出这个概念？它可以直接测量吗？ 【参考答案】：偏心因子 ω 为两个分子间的相互作用力偏离分子中心之间的作用力的程度。其物理 意义为：一般流体与球形非极性简单流体（氩，氪、氙）在形状和极性方面的偏心度。为了提高计 算复杂分子压缩因子的准确度。 1    lg ( p s )  1.000 偏心因子不可以直接测量。偏心因子 ω 的定义为： r T 0. 7 ， ω 由测定 r 的对比温度为0.7 时的对比饱和压力的数据计算而得，并不能直接测量。 2-6 什么是状态方程的普遍化方法？普遍化方法有哪些类型？ 【参考答案】：所谓状态方程的普遍化方法是指方程中不含有物性常数 a ，b ，而是以对比参数作 为独立变量；普遍化状态方程可用于任何流体、任意条件下的 PVT 性质的计算。普遍化方法有两种 类型：（1）以压缩因子的多项式表示的普遍化关系式 (普遍化压缩因子图法) ；（2 ）以两项virial 方程表示的普遍化第二 virial 系数关系式(普遍 virial 系数法) 2-7 简述三参数对应状态原理与两参数对应状态原理的区别。 【参考答案】：三参数对应状态原理与两参数对应状态原理的区别在于为了提高对比态原理的精度， T p r  引入了第三参数如偏心因子 ω 。三参数对应态原理为：在相同的 r 和 下，具有相同 值的所有 Z f ( T , P, ) 流体具有