化工热力学-第2章练习题

1第2章纯流体的p-V-T关系和状态方程§2.1纯流体的p-V-T关系一、判断题1.纯物质由蒸汽变成固体，必须经过液相。（）2.纯物质由蒸汽变成液体，必须经过冷凝的相变化过程。（）3.当压力大于临界压力时，纯物质就以液态存在。（）4.一定压力下，纯物质的泡点温度和露点温度是相同的，且等于沸点。（）5.在压力趋于零的极限条件下，所有的流体将成为简单流体。（）6.压力低于所处温度下的饱和蒸气压的液体成为过热液体。（）二、选择题1.T温度下的过冷纯液体的压力P（）A.ps（T）B.ps（T）C.=ps（T）D.不确定2.T温度下的过热纯蒸汽的压力p（）A.ps（T）B.ps（T）C.=ps（T）D.不确定3.指定温度下的纯物质，当压力大于该温度下的饱和蒸气压时，则物质的状态为（）A.饱和蒸气B.超临界流体C.过热蒸气D.过冷液体4.纯流体在一定温度下，如压力低于该温度下的饱和蒸汽压，则此物质的状态为（）。A.饱和蒸汽B.饱和液体C.过冷液体D.过热蒸汽5.属于亚稳定状态的有（）。A.过热蒸气B.过热液体C.饱和蒸气D.过冷液体6.下述说法哪一个正确？某物质在临界点的性质（）。A.与外界温度有关B.与外界压力有关C.与外界物质有关D.是该物质本身的特性7.超临界流体是下列（）条件下存在的物质（）。A.高于Tc和高于PcB.临界温度和临界压力下C.低于Tc和高于PcD.高于Tc和低于Pc8.纯物质临界点时，其对比温度Tr（）。2A.=0B.0C.0D.=19.液化石油气的主要成分是（）。A.丙烷、丁烷和少量的戊烷B.甲烷、乙烷C.正己烷D.乙烯、丙烯三、填空题1.在PT图上纯物质三种聚集态互相共存处称。2.对于纯物质，一定温度下的泡点与露点，在P－T图上是的（重叠／分开），而在P-V图上是的（重叠／分开）。3.对于纯物质，泡点的轨迹称为，露点的轨迹称为。4.纯物质PV图临界等温线在临界点处的斜率和曲率都等于__________。5.纯物质P-V图临界等温线在临界点处的斜率为_____，用数学表达式表示__________。四、简答题2.从热力学角度解释，超临界萃取技术为何常选CO2作为萃取剂？并举例说明其应用。（4分）§2.2流体的状态方程一、判断题1.由于分子间相互作用力的存在，实际气体的摩尔体积一定小于同温同压下的理想气体的摩尔体积，所以，理想气体的压缩因子Z=1，实际气体的压缩因子Z1。（）2.若一个状态方程能给出纯流体正确的临界压缩因子，那么它就是一个优秀的状态方程。（）4.维里系数具有物理意义，它代表了物质极性的大小。（）9.当压力趋于零时，0),(),(PTMzPTMig（M是摩尔性质）。（）1.气体混合物的virial系数，如B，C…，是温度和组成的函数。（）二、选择题1.下列气体通用常数R的数值和单位，正确的（）。A.Kkmolmpa/10314.833B.kmolcal/987.1C.Katmcm/05.823D.KkmolJ/314.82.0.1Mpa，400K的N21kmol体积约为__________。（）3A.3326LB.332.6LC.3.326LD.33.263m2.立方型状态方程计算V时如果出现三个根，则最大的根表示（）。A.饱和液摩尔体积B.饱和汽摩尔体积C.无物理意义D.液体摩尔体积2.纯物质的第二virial系数B（）。A.仅是T的函数B.是T和P的函数C.是T和V的函数D.是任何两强度性质的函数2.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.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1.当压力趋于零时，1mol气体的压力与体积乘积（PV）趋于（）。A.零B.无限大C.某一常数D.RT三、填空题4.普适气体常数R=113KmolcmMPa=113Kmolcmbar=11KmolJ=11Kmolcal。1.描述流体PVT关系的立方型状态方程是__________三次方的物态方程。四、简答题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？2-10.状态方程主要有哪些类型？如何选择使用？请给学过的状态方程之精度排个序。§2.3对应态原理和普遍化关系式2.3.1对应态原理一、判断题9.在压力趋于零的极限条件下，所有的流体将成为简单流体。（）4.三参数的对应态原理较两参数优秀，因为前者适合于任何流体。（）二、选择题2.纯物质临界点时，其对比温度Tr（）。A.=0B.0C.0D.=143.偏心因子是从下列定义的（）。A.分子的对称性B.蒸汽压性质C.分子的极性D.分子的临界性质1.偏心因子的定义式（）。A.0.7lg()1srTrPB.0.8lg()1srTrPC.1.0lg()srTrPD.7.0)lg(1TrsrP3.对气体氩其偏心因子ω，等于（）。A.1B.0C.2D.31.对单原子气体和甲烷，其偏心因子ω，近似等于。（）A.0B.1C.2D.3三、填空题3.简述对应态原理。2.某一流体服从vdW方程，在Tr=1.5，Pr=3时，Vr=。2.某一流体服从vdW方程，在Tr=1.5，Pr=3时，V=。2.某一流体服从vdW方程，在Tr=1.5，Pr=3时，T=，p=。1.Lydersen的三参数对应态原理的三个参数是。1.Pitzer的三参数对应态原理的三个参数是。1.偏心因子的定义是7.0/lg1rTsrP，其含义是。3.已知异丁烷的偏心因子为=0.176，临界压力为Pc=3.648MPa，则在Tr=0.7时的蒸气压为。2.已知乙烷的偏心因子为=0.099，临界压力为pc=4.870MPa，则在Tr=0.7时的蒸汽压为。3.已知正丁烷的偏心因子=0.193，临界压力Pc=3.797MPa，则在Tr=0.7时的蒸汽压为。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？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。2.3.2普遍化关系式9.Pitzer提出的由偏心因子ω计算第二维里系数的普遍化关系式是，式中B0，B1可由Tr计算出。（）5A.B=B0B1ωB.B=B0+B1ωC.BPc/RTc=B0+B1ωD.B=B0ω+B11.根据Pitzer提出的三参数对应态原理，计算给定T，P下纯流体的压缩因子Z时，可查表得到，并根据公式，计算出Z。2.根据Pitzer提出的三参数对应态原理，计算给定T，P下纯流体的压缩因子Z时，可查表得到_______、_______，并根据公式____________，计算出Z。如果无法查表，也可根据截断的Virial公式1BPZRT，利用B0，B1仅为对比温度的函数，计算出B0，B1，根据公式___________________，计算出B，从而得到Z的数值。6.什么是状态方程的普遍化方法？普遍化方法有哪些类型？§2.4真实气体混合物的p-V-T关系5.RK方程中，常数a，b的混合规则分别为iiiMaya，iiiMbyb。（）7.对三元混合物，展开第二virial系数ijijjiByyB3131，微观上，virial系数反映了分子间的相互作用，第二virial系数反映了。7.对于三混合物，展开PR方程常数a的表达式，3131)1(ijijjjiijikaayya=。其中，下标相同的相互作用参数有112233,,kkk，其值应为。9.如何理解混合规则？为什么要提出这个概念？有哪些类型的混合规则？四、计算题（一）立方型EOS（二）virialEOS（三）普遍化关系式