化工热力学第3章总结

第3章 均相封闭体系热力学原理及其应用

一、是否题

1. 体系经过一绝热可逆过程，其熵没有变化。(对。 dS Q 0 rev)

（错。如一个吸热的循环，熵2. 吸热过程一定使体系熵增，反之，熵增过程也是吸热的。

变为零）

（错。不需要可逆条件，适用于只3. 热力学基本关系式dH=TdS+VdP只适用于可逆过程。

有体积功存在的封闭体系）

（错。能于任4. 象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。

何相态） 5. 当压力趋于零时，M T,P M

ig

。＝V时，不恒

T,P 0（M是摩尔性质）

6.

S Sig

7. G G0

RTln8. 程。9. 当P10. 因为（错。从积分 0。

RT

0

P T T

B

（对） 11. 逸度与压力的单位是相同的。

ig

（错G(T,P) G(T, 12. 吉氏函数与逸度系数的关系是G T,P G T,P 1 RTln 。

ig

P 1) RTlnf）

故不可能用偏离函数来计算性质随着温度的13. 由于偏离函数是两个等温状态的性质之差，

变化。（错。因为：

M T2,P2 M T1,P1 M T2,P2 M

ig

T2,P0 M T1,P1 M T1,P0 M T2,P0

3-1. 物质的体积膨胀系数?和等温压缩系数k的定义分别为：

??11??V?，k????VV??T?P??V?。试导出服从????P?TVander Waals状态方程的?和k的表达式。 解：Van der waals 方程P?RT?a

2V?bV由Z=f(x,y)的性质??z????x????y???1得 ??P???????????V?T??x?y??y?z??z?x又 ??P??2a???3??V???T? ????????1??T?P??P?VRT??V?TV?V?b?2 ??P??????T?VR

V?bRT???V?V?b所以 ?2a

???1?3???2???V?b????V???T?PRRV3?V?b???V? ???23??T?PRTV?2a?V?b?故 ??1??V????RV2?V?b?RTV?2a?V?b?32

V??T?PV2?V?b?1??V? k?????23V??P?TRTV?2a?V?b?3-2. 某理想气体借活塞之助装于钢瓶中，压力为34.45MPa，温度为93℃，反抗一恒定的外压力3.45 MPa而等温膨胀，

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，M?T,P??Mig?T,P??0（M是摩尔性质）。（错。当M＝V时，不恒

等于零，只有在T＝TB时，才等于零）

ig3. 纯物质逸度的完整定义是，在等温条件下，dG?RTdlnf。（错。应该是G?G0?

RTln?fP0?等）

4. 当P?0时，fP??。（错。当P?0时，fP?1）

RT1?RT?5. 因为ln??（错。从积分?0。?V??dP，当P?0时，??1，所以，V?PRT0?P?P?式看，当P?0时，V???RT??RT为任何值，都有??1；实际上，?lim?V??0 ??P?0?PP??T?TB?ig6. 吉氏函数与逸度系数的关系是G?T,P??Gig?T,P?1? ?RTln?。（错G(T,P)?G(T,

P?1)?RTlnf）

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：

M?T2,P2??M?T1,P1??M?T2,P2??M?ig?T2,P0????M?T1,P1??M?T1,P0

§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

工程热力学例题与习题 第3章 热力学第一定律

3.1 基本要求

深刻理解热量、储存能、功的概念，深刻理解内能、焓的物理意义

理解膨胀（压缩）功、轴功、技术功、流动功的联系与区别 熟练应用热力学第一定律解决具体问题 3.2 本章重点

1．必须学会并掌握应用热力学第一定律进行解题的方法，步骤如下： 1）根据需要求解的问题，选取热力系统。 2）列出相应系统的能量方程 3）利用已知条件简化方程并求解 4）判断结果的正确性

2．深入理解热力学第一定律的实质，并掌握其各种表达式（能量方程）的使用对象和应用条件。

3．切实理解热力学中功的定义，掌握各种功量的含义和计算，以及它们之间的区别和联系，切实理解热力系能量的概念，掌握各种系统中系统能量增量的具体含义。

4．在本章学习中，要更多注意在稳态稳定流动情况下，适用于理想气体和可逆过程的各种公式的理解与应用。 3.3 例 题

例1．门窗紧闭的房间内有一台电冰箱正在运行,若敞开冰箱的大门就有一股凉气扑面,感到凉爽。于是有人就想通过敞开冰箱大门达到降低室内温度的目的,你认为这种想法可行吗?

解：按题意，以门窗禁闭的房间为分析对象，可看成绝热的闭口系统，与外界无热量交换，Q=0，如图3.1所

工程热力学例题与习题 第3章 热力学第一定律

3.1 基本要求

深刻理解热量、储存能、功的概念，深刻理解内能、焓的物理意义

理解膨胀（压缩）功、轴功、技术功、流动功的联系与区别 熟练应用热力学第一定律解决具体问题 3.2 本章重点

1．必须学会并掌握应用热力学第一定律进行解题的方法，步骤如下： 1）根据需要求解的问题，选取热力系统。 2）列出相应系统的能量方程 3）利用已知条件简化方程并求解 4）判断结果的正确性

2．深入理解热力学第一定律的实质，并掌握其各种表达式（能量方程）的使用对象和应用条件。

3．切实理解热力学中功的定义，掌握各种功量的含义和计算，以及它们之间的区别和联系，切实理解热力系能量的概念，掌握各种系统中系统能量增量的具体含义。

4．在本章学习中，要更多注意在稳态稳定流动情况下，适用于理想气体和可逆过程的各种公式的理解与应用。 3.3 例 题

例1．门窗紧闭的房间内有一台电冰箱正在运行,若敞开冰箱的大门就有一股凉气扑面,感到凉爽。于是有人就想通过敞开冰箱大门达到降低室内温度的目的,你认为这种想法可行吗?

解：按题意，以门窗禁闭的房间为分析对象，可看成绝热的闭口系统，与外界无热量交换，Q=0，如图3.1所

§4.1均相敞开系统的热力学基本关系 4.1.1均相纯物质或定组成体系 4.1.2均相敞开系统

5. 下列各式中，化学位的定义式是（ ）。

???nH?????nG??A. C.

?i????ni?P,nS,n??i?????ni?P,T,n???nA??i B.

?i????ni?nV,nS,n??i?????ni?T,nS,n???nU??i

i D.

i6. 关于化学势的下列说法中不正确的是（ ）。

A. 系统的偏摩尔量就是化学势 B. 化学势是系统的强度性质 C. 系统中的任一物质都有化学势 D. 化学势大小决定物质迁移的方向 3. 在373.15K和2atm下水的化学位与水蒸气化学位的关系为（ ）。 A. μ（水）＝μ（汽） B. μ（汽）＞μ（水） C. μ（水）＞μ（汽） D. 无法确定 4.1.3相平衡准则和相律

§4.2偏摩尔性质 4.2.1

Mi的引入及定义

一、判断题

3. 只要温度、压力一定，任何偏摩尔性质总是等于化学位。（ ）

??n

§4.1均相敞开系统的热力学基本关系 4.1.1均相纯物质或定组成体系 4.1.2均相敞开系统

5. 下列各式中，化学位的定义式是（ ）。

???nH?????nG??A. C.

?i????ni?P,nS,n??i?????ni?P,T,n???nA??i B.

?i????ni?nV,nS,n??i?????ni?T,nS,n???nU??i

i D.

i6. 关于化学势的下列说法中不正确的是（ ）。

A. 系统的偏摩尔量就是化学势 B. 化学势是系统的强度性质 C. 系统中的任一物质都有化学势 D. 化学势大小决定物质迁移的方向 3. 在373.15K和2atm下水的化学位与水蒸气化学位的关系为（ ）。 A. μ（水）＝μ（汽） B. μ（汽）＞μ（水） C. μ（水）＞μ（汽） D. 无法确定 4.1.3相平衡准则和相律

§4.2偏摩尔性质 4.2.1

Mi的引入及定义

一、判断题

3. 只要温度、压力一定，任何偏摩尔性质总是等于化学位。（ ）

??n

§4.1均相敞开系统的热力学基本关系 4.1.1均相纯物质或定组成体系 4.1.2均相敞开系统

5. 下列各式中，化学位的定义式是（ ）。

???nH?????nG??A. C.

?i????ni?P,nS,n??i?????ni?P,T,n???nA??i B.

?i????ni?nV,nS,n??i?????ni?T,nS,n???nU??i

i D.

i6. 关于化学势的下列说法中不正确的是（ ）。

A. 系统的偏摩尔量就是化学势 B. 化学势是系统的强度性质 C. 系统中的任一物质都有化学势 D. 化学势大小决定物质迁移的方向 3. 在373.15K和2atm下水的化学位与水蒸气化学位的关系为（ ）。 A. μ（水）＝μ（汽） B. μ（汽）＞μ（水） C. μ（水）＞μ（汽） D. 无法确定 4.1.3相平衡准则和相律

§4.2偏摩尔性质 4.2.1

Mi的引入及定义

一、判断题

3. 只要温度、压力一定，任何偏摩尔性质总是等于化学位。（ ）

??n

化工热力学

第6章 化工过程热力学分析本章要求 正确理解理想功、损耗功、热力学效 正确理解理想功、损耗功、 率与有效能的概念，掌握其计算方法。了 率与有效能的概念，掌握其计算方法。 解能量衡算法、理想功与损耗功法、 解能量衡算法、理想功与损耗功法、有效 能衡算法在过程热力学分析中的应用。 能衡算法在过程热力学分析中的应用。

化工热力学

6.1基础理论 6.1基础理论6.1.1能量的级别 6.1.1能量的级别 每一种能源的发现、发展和利用， 每一种能源的发现、发展和利用，都必将伴 随着生产技术的重大改革，引起社会生产的发展， 随着生产技术的重大改革，引起社会生产的发展， 把国民经济在原有的基础上推向更高的发展阶段。 把国民经济在原有的基础上推向更高的发展阶段。 第一次：由畜力、自然力和薪柴改为煤， 第一次：由畜力、自然力和薪柴改为煤，发明了蒸 气机，引起产业革命，作为工业化的动力基础； 气机，引起产业革命，作为工业化的动力基础； 第二次：石油、天然气的发现，发明了内燃机和电， 第二次：石油、天然气的发现，发明了内燃机和电， 使生产机械化、自动化； 使生产机械化、自动化； 第三次：再生能源为基础，如太阳能发电、 第三次：再生能源为基础，如太阳能发电、核