第二章 流体的p-V-T 关系 1 习题: 2-1.为什么要研究流体的pVT 关系? 答:在化工过程的分析、研究与设计中,流体的压力 p、体积 V 和温度 T 是流体最基本的性质之一,并且是可以通过实验直接测量的。而许多其它的热力学性质如内能 U、熵 S、Gibbs自由能 G 等都不方便直接测量,它们需要利用流体的p –V –T 数据和热力学基本关系式进行推算;此外,还有一些概念如逸度等也通过p –V –T 数据和热力学基本关系式进行计算。因此,流体的p –V –T 关系的研究是一项重要的基础工作。 2-2.理想气体的特征是什么? 答:假定分子的大小如同几何点一样,分子间不存在相互作用力,由这样的分子组成的气体叫做理想气体。严格地说,理想气体是不存在的,在极低的压力下,真实气体是非常接近理想气体的,可以当作理想气体处理,以便简化问题。 理想气体状态方程是最简单的状态方程: RTpV 2-3.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? 答:纯物质的偏心因子 是根据物质的蒸气压来定义的。实验发现,纯态流体对比饱和蒸气压的对数与对比温度的倒数呈近似直线关系,即符合: rsrTp11log 其中,cssrppp 对于不同的流体, 具有不同的值。但 Pitz er 发现,简单流体(氩、氪、氙)的所有蒸气压数据落在了同一条直线上,而且该直线通过rT =0.7,1logsrp这一点。对于给定流体对比蒸气压曲线的位置,能够用在rT =0.7 的流体与氩、氪、氙(简单球形分子)的srplog值之差来表征。 Pitz er 把这一差值定义为偏心因子 ,即 )7.0(00.1logrsrTp 任何流体的 值都不是直接测量的,均由该流体的临界温度cT 、临界压力cp 值及rT =0.7 时的饱和蒸气压sp 来确定。 2-4.纯物质的饱和液体的摩尔体积随着温度升高而增大,饱和蒸气的摩尔体积随着温度的升高而减小吗? 答:正确。由纯物质的p –V 图上的饱和蒸气和饱和液体曲线可知。 2-5.同一温度下,纯物质的饱和液体与饱和蒸气的热力学性质均不同吗? 答:同一温度下,纯物质的饱和液体与饱和蒸气的Gibbs 自由能是相同的,这是纯物质气液第二章 流体的 p-V-T 关系 2 平衡准则。气他的热力学性质均不同。 2-6.常用的三参数的对应状态原理有哪几种? 答:常用的三参数对比态原理有两种,一种是以临界压缩因子 Zc 为第三参数;另外一种是以 Pitz er 提出的以偏...