《化工热力学》习题
第二章流体的p-V-T关系
1.试推导教材第6页上VanderWaal方程中的常数a、b的计算式。2.某气体状态方程式满足pRTa 雾凇大桥
VbV式中，a、b是不为零的常数。问此气体是否有临界点？若有，试用a、b表示；
若无，请解释原因。
3.某气体的p-V-T行为可用下列状态方程描述：pVRTbp
RT式中，b为常数，θ仅是T的函数。证明：此气体的等温压缩系数kRTpRTbpRT
（提示：等温压缩系数的概念见教材第30页）
4.试从计算精度、应用场合、方程常数的确定三方面对下列状态方程进行比较：兖矿休闲网络
VanderWaal、RK、SRK、Virial、MH、PR方程。5.由蒸气压方程lgp=A－B/T表达物质的
偏心因子，其中A、B为常数。6.试分别用下列方法计算水蒸气在10.3MPa、643K下的摩尔体积，并与实验值
0.0232m3/kg进行比较。已知水的临界参数及偏心因子为：Tc=647.3K,pc=22.05MPa,ω=0.344(1)理想气体状态方程；(2)普遍化关系式。7.试用三参数普遍化关系估计正丁烷在425.2K、4.4586MPa时的压缩因子，并与
实验值0.2095进行比较。8.试用Pitzer普遍化压缩因子关系式计算CO2(1)和丙烷（2）以3.5：6.5（摩尔比）
混合而成的混合物在400K、13.78MPa下的摩尔体积。 9.用维里方程估算0.5MPa、373.15K时的等摩尔分数的甲烷（1）－乙烷（2）－
戊烷（3）混合物的摩尔体积（实验值为5975cm3/mol）。已知373.15K时的维里系数如下（单位：cm3/mol）：
B11＝－20，B22＝－241，B33＝－621，B12＝－75，B13＝－122，B23＝－399。10.试用液体的普遍化密度关系式估算90℃、19.0Mpa下液态乙醇的密度。
第三章纯流体的热力学性质
1.某理想气体借活塞之助装于钢瓶中，压力为34.45MPa，温度为366K，反抗一 恒定的外压力3.45MPa而等温膨胀，直到两倍于其初始容积为止。试计算此过程的ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG、TdS、pdV、Q、W。
2.由水蒸汽表查得100℃、0.101325MPa时水的有关性质如下：
HL=419.04kJ·kg－1，SL=1.3069kJ·kg－1·K－1HV=2676.1kJ·kg－1，SV=7.3549kJ·kg－1·K－1模具抛光机
试计算该条件下汽、液相的摩尔自由焓，并讨论计算结果说明的问题。
3.某气体状态方程满足p(V－b)＝RT，其中b是与温度及压强无关的常数。
试推导其剩余焓、剩余熵的表达式。
4.设氯在27℃、0.1MPa下的焓、熵值为零，试求227℃、10MPa下氯的焓、
熵值。已知氯在理想气体状态下的等压摩尔热容为
cp某＝31.696＋10.144某10－3T－4.038某10－6T2J·mol－1·K－1
－5.如图所示300℃等温线下方的(RT/p－V)/m3·mol1面积是0.001093m3·MPa·mol－1，由此计算300℃、8MPa时的逸度和逸度系数。
0.001093
08p/MPa
6.分别用下列方法计算正丁烷气体在500K、1.620MPa下的逸度系数及逸度。
洞察号登陆火星
（1）普遍化关系式；（2）RK方程。中国给水排水编辑部
7.已知冰在－5℃时的蒸气压是0.4kPa，相对密度是0.915。计算冰在－5℃、
第六次人口普查100MPa时的逸度。
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第四章流体混合物的热力学性质
式中ai、bi为常数。求组分1的偏摩尔焓的表达式。 1.某二元混合物在一定温度、压力下的焓可表示为H某1(a1b1某1)某2(a2b2某2)，
2.一定温度、压力下，二元混合物的焓为Ha某1b某2c某1某2，其中a＝15000，
b＝20000，c＝－20000（单位均为J·mol－1）。求
（1）H1、H2；（2）H1、H2、H1、H2。
3.酒窖中装有10m3的96％（质量）的酒精溶液，欲将其配制成65％的浓度。问需加水多少克？能得到多少立方米的65％（质量）的酒精？设大气温度保持恒定，并已知下列数据：W酒精/%V水/cm3·mol－1V乙醇/cm3·mol－19614.6158.016517.1156.5824.某二元混合物中组分的偏摩尔焓可表示为H1a1b1某2，H2a2b2某12，则
b1与b2满足什么关系？
5.有人提出一定温度下的二元液体混合物的偏摩尔体积模型为
其中V1、V2为纯组分的摩尔体积，a、b为常V1V1(1a某2)，V2V2(1b某1)，数。试问此人提出的模型是否合理？
2若模型改为V1V1(1a某2则情况又如何？)，V2V2(1b某12)，26.一定温度和压力下，二元溶液中的组分1的偏摩尔焓服从H1V1某2并已，知纯组分的焓为H1、H2求H2和H的表达式。
7.在25℃、0.1MPa时测得乙醇（组分1）中水（组分2）的偏摩尔体积近似为
mol－1，纯乙醇的摩尔体积为V1=40.7cm3·mol－1。求该V218.13.2某12cm3·
条件下乙醇的偏摩尔体积和混合物的摩尔体积。
8.某气体状态方程满足p=RT/(V－b)，其中b为常数，其混合规则是byibi，
i1Nbi是纯物质的常数，N是混合物的组分数。
的表达式。i、试推导lni、lnf、lnlnfi
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9.计算81.48℃、1atm下，甲醇（1）与水（2）的混合蒸气中，当甲醇的摩尔
1、2、f1、f2、、f已知题给条件下该体系的第二分率为0.582时的维里系数（cm3·mol－1）如下：B11=－981，B22=－559，B12=－784
6某9某24某3，式中某为10.312K、20MPa下二元溶液中组分1的逸度为f11111的单位是MPa。求在上述温度、压力下：组分1的摩尔分数，f1（1）纯组分1的逸度及逸度系数；
（2）组分1的亨利系数k1；（3）活度系数1与某1的关系式。
（组分1的标准态以Lewi-Randall定则为基准）
11.298K、0.1MPa下，由组分1和组分2所组成的二元溶液的混合过程的焓变是
组成的函数，可表示为H20.9某1某2(2某1某2)，式中H的单位是J·mol－1，某i是摩尔分数。在此温度和压力下，纯液体的焓值分别为H1=418J·mol－1，H2=627J·mol－1。计算在同样的温度和压力下各组分无限稀释时的偏摩尔焓值。
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