化工热力学-第3章练习题

§3.1均相封闭系统的热力学关系 3.1.1热力学函数的分类 3.1.2热力学函数的基本关系式 一、判断题

7. 像dU=TdS-PdV等热力学基本方程只能用于气体，而不能用于液体或固相。（ ） 3. 热力学基本关系式dH?TdS?VdP只适用于可逆过程。（ ） 二、选择题

4. 对于一均匀的物质，其H和U的关系为（ ）。

A. HU C. H=U D. 不能确定 4. 关于热力学基本方程dU=TdS-pdV，下面的说法中准确的是（ ）。 A. TdS是过程热 B. pdV是体积功 C. TdS是可逆热 D. 在可逆过程中，pdV等于体积功，TdS即为过程热

3. 对单位质量，定组成的均相流体体系，在非流动条件下有（ ）。 A. dH?TdS?VdP B. dH?SdT?VdP C. dH??SdT?VdP D. dH??TdS?VdP

4. 热力学第一定律的公式表述（用微分形式）： 。热力学第二定律的公式表述（即熵差与可逆热之间的关系，用微分形式）： 。

4. 几个重要的定义公式：焓H=________；自由能A=___________；自由焓G=_________。 5. 几个热力学基本关系式：dU=_________；dH=_________；dA=_______；dG=________。 3.1.3Maxwell关系式 一、判断题

1. 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。（ ） 1. 理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。（ ）

5. 理想气体的U、Cv、H、Cp虽然与p无关，但与V有关。（ ） 二、选择题

4. 设Z为x，y的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（ ）。

?Z???Z???x???Z???x???y?A. ? B. ??1????????1 ????????x?x??y?y??y?z??x?y??y?Z??Z?x 1

?Z???x???y???Z???y?C. ? D. ?1????????????x?y??x?Z??x?y??y?Z??Z?x??y?????1 ??Z?x

5. 麦克斯韦关系式的主要作用是（ ）。 A. 简化热力学变量的计算

B. 用某个热力学函数代替另一不易测定的热力学函数的偏微商 C. 用易于测定的状态性质的偏微商代替不易测定的状态性质的偏微商 D. 便于用特性函数表达其它热力学函数

5. 下列四个关系式中哪一个不是麦克斯韦关系式？（ ）。 A. (?T/?V)S?(?V/?S)P B. (?T/?P)S?(?V/?S)P C. (?S/?V)T?(?P/?T)V D. (?S/?P)T?(?V/?T)P 4. 对1molVan der Waals气体，有 。（ ）

A. ??S/?V?T?R/?V?b? B. ??S/?V?T??R/?V?b? C. ??S/?V?T?R/?V?b? D. ??S/?V?T?P/?b?V? 3. 对理想气体有（ ）。

A. ??H?P?T?0 B. ??H?P?T?0 C. ??H?P?T?0 D. ??H?T?P?0 5. 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（ ）

A.

RTlnV2?bV1?b B. 0 C.

RlnV2V1 D.

应

RlnV2?bV1?b

3. 对1mol符合

??S????P?TP?RT(V?b)状态方程的气体，? ）。

A. R/V B. R C. -R/P D. R/T 4. 对1mol理想气体?A. ?RV??S?（ ） ?等于__________。

?V??TRV B. C.

PR D. ?PR

5. 理想气体 从V1等温可逆膨胀至V2，则体系的?S为（ ）

A.

RTlnV2?bV1?b B. 0 C.

RlnV2?bV1?b D.

RlnV2V1

3.

??P???T???S?????????V?T??P?S??T?P等于（ ）

2

??S????V??TA.

??P?????T?V??V?????T?S??P?????T??V D.

B. C.

3.

??S???S?T???T???T?T????VP对于一均相体系，

等于（ ）

??P???V?T?????T?TD. ??V??P

A. 零 B. CP/CV C. R

3. 理想气体从同一初态V1作等温可逆膨胀或绝热可逆膨胀到达相同的终态压力，则等温可逆膨胀后体积V2与绝热可逆膨胀后体积V’2相比（ ）。 A. V2 > V’2 B. V2 = V’2 C. V2 < V’2 D.不确定 三、填空题

3. 常用的8个热力学变量 P、V、T、S、H、U、A、G可求出一阶偏导数336个，其中独 立的偏导数共112个，但只有6个可通过实验直接测定，因此需要用 将 不易测定的状态性质偏导数与可测状态性质偏导数联系起来。 3. 麦克斯韦关系式的主要作用是 。 5. 写出下列Maxwell关系式：??

§3.2纯流体的焓变和熵变的计算 3.2.1热容

3.2.2热力学性质H、S的计算 3.2.3剩余性质 一、判断题

6. 由于剩余性质是在均相体系中引出的概念，故我们不能用剩余性质来计算汽化过程的

热力学性质的变化。（ ）

6. 由于剩余性质是两个等温状态的性质之差，故不可能用剩余性质来计算性质随着温度

的变化。（ ）

4. 由一个优秀的状态方程，就可以计算所有的均相热力学性质随着状态的变化。（ ）

3. 任何真实气体的性质可用同温同压下，该气体的剩余性质和理想气体性质的总和计算。（ ）

3

??S??S? ；???? 。 ???V?T??p?T

8. [S?S0ig](T,P)?RlnP与参考态的压力P0无关。（ ） 二、选择题

P08. 关于剩余性质MR，理想性质Mis，下列公式正确的是（ ）。 A. MC. MR?M?Mis B. MR?M?2Mis

Ris?M?M D. MisR?M?M

三、填空题

3. 状态方程P(V?b)?RT的剩余焓是 。 3. 状态方程P(V?b)?RT的和剩余熵是 。

23. vdW方程P?RT(V?b)?aV的剩余焓是 。

4. 对于状态方程P(V?b)?RT，(?p)T= ；剩余焓HR是 。

?V四、简答题

1. 剩余性质的定义及作用。

1. 简述剩余性质的定义和作用。（5分）

5. 有人说：“由于剩余函数是两个等温状态的性质之差，故不能用剩余函数来计算性质随着温度的变化”，这种说法是否正确？

3. 某类气体的状态方程式为p（V?b）=RT，试推导这类气体计算的HR和SR的表达式。 2. （8分）某气体符合p(V?b)?RT的状态方程，且理想气体的恒压摩尔热容为Cigp，

其中b是常数。请

（1）导出以（T，p）为独立变量的剩余熵（2）导出S(T2,p2)?S(T1,p1)的表达式。 2. （8分）某气体符合p(V?b)?RT?d是常数。请（1）导出剩余焓达式。

2. （8分）某气体符合p(V?b)?RT?d是常数。请（1）导出剩余焓式。

3.2.4纯流体△H、△S的计算 §3.3纯物质的饱和热力学性质

4

S?SRig的表达式；

apigT2?c?，且CigpdT的状态方程，其中a，b，c，

H?HRT的表达式；（2）导出H(T2,p2)?H(T1,p1)的表

apT2?c?，且CigpdT的状态方程，其中a，b，c，

S?SRTig的表达式；（2）导出S(T2,p2)?S(T1,p1)的表达

3.3.1纯流体的饱和热力学性质 一、判断题

1. 纯物质的饱和液体的摩尔体积随着温度升高而增大，饱和蒸汽的摩尔体积随着温度的升高而减小。（ ）

2. 纯物质的平衡汽化过程，摩尔体积、焓、热力学能、吉氏函数的变化值均大于零。（ ）

4. 在同一温度下，纯物质的饱和液体与饱和蒸汽的吉氏函数相等。（ ） 4. 在同一温度下，纯物质的饱和液体与饱和蒸汽的热力学能相等。（ ） 7. 在一定温度T（但T

7. 纯物质汽液平衡时，压力称为 ，温度称为 。

6. 用Antoine方程计算水在50℃时蒸汽压 ，已知Antoine常数：A=9.3876，B=3826.36，C=-45.47。

8. 用Antoine方程计算苯在50℃时蒸汽压 ，已知Antoine常数：A=6.9419, B=2769.42，C=-53.26。 三、简答题 四、计算题

§3.4纯流体的热力学性质图和表 3.4.1热力学性质图 一、判断题

6. 在T－S图上，空气和水蒸气一样，在两相区内，等压线和等温线是重合的。（ ） 4. 若用x表示蒸汽的干度，则该蒸汽的焓H?Hg?(1?x)?Hl?x。（ ） 二、填空题

3. 纯物质T-S图的拱形曲线下部称 区。 三、图示题

5