[3- 1]. 单组元流体的热力学基本关系式有哪些? [3- 2]. 本章讨论了温度、压力对 H、S 的影响,为什么没有讨论对 U 的影响? [3- 3]. 如何理解剩余性质?为什么要提出这个概念? [3- 4]. 热力学性质图和表主要要哪些类型?如何利用体系(过程)的特点,在各种图上确 定热力学的状态点? [3- 5]. 推导以下方程 VT T p V S ? ? ? ? ? ? ? ? = ? ? ? ? ? ? ? ? , p T p T V U VT ? ? ? ? ? ? ? ? ? = ? ? ? ? ? ? ? ? 式中 T、V 为独立变量 [3- 6]. 试证明 (a)以 T、V 为自变量时焓变为 V V p V T p TT T p VCH TVV V ddd ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? + ? ? ? ? ? ? ? ? + ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? += (b)以 T、p 为自变量时焓变为 V V T Cp p T CVH p p V V ddd ? ? ? ? ? ? ? ? + ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? += [3- 7]. 试使用下列水蒸汽的第二维里系数计算在 573.2K 和 506.63kPa 下蒸汽的 Z、 R H 及 。 R S T/K 563.2 573.2 583.2 -13 molcm/ ?B -125 -119 -113 [3- 8]. 利用合适的普遍化关联式,计算 1kmol的 1, 3-丁二烯,从 2.53MPa、 400K压缩至 12.67MPa、550K 时的 UVSH ΔΔΔΔ ,,, 。已知 1,3 -丁二烯在理想气体状态时的恒压热容 为: , 1, 3-丁二烯的临 界常数及偏心因子为 =425K , =4.32MPa ,Vc =221 × 10 251 10388.710228.2738.22 TTC ig p ?? ×?×+= -1-1 KkmolkJ ?? c T c p -6 13 molm ? ? , ω=0.193 [3- 9]. 假设氯在 300K、1.013× 10 5 Pa下的焓值和熵值为 0,试求 500K、1.013× 10 7 Pa下氯 的焓值和熵值。 [3- 10]. 试用普遍化方法计算二氧化碳在 473.2K、 30MPa 下的焓与熵。已知在相同条件下, 二氧化碳处于理想状态的焓值为 8377 ,熵为 25.86 。 1 molJ ? ? -1-1 KmolJ ?? [3- 11]. 试计算 93℃、 2.026MPa 条件下, 1mol 乙烷的体积、焓、熵和内能。设 0.1013MPa, 1 - 18 ℃时乙烷的焓、熵为零。已知乙烷在理想气体状态下的摩尔恒压热容 ( ) 1 263 KmolJ10358.7310304.239083.10 ? ?? ??×?×+= TTC ig p 。 [3- 12]. 1kg水蒸汽装在带有活塞的钢瓶中,压力为 6.89× 10 5 Pa,温度为 260℃。如果水蒸 气发生等温可逆膨胀到 2.41×10 5 Pa。问蒸汽作的功为多少?在此过程中蒸气吸收的热量为 多少? [3- 13]. 一容器内液态水和蒸汽在 1MPa 压力下处于平衡状态,质量为 1kg。假设容器内液 态和蒸汽各占一半体积,试求容器内的液态水和蒸汽的总焓。 [3- 14]. κ 和 β 分别是压缩系数和膨胀系数,其定义为 T p V V ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?= 1 κ 和 p T V V ? ? ? ? ? ? ? ? = 1 β , 试证明 0= ? ? ? ? ? ? ? ? + ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? p T Tp κβ 。对于通常状态下的液体, κ 和 β 都是T 和p 的弱函数,在T , p 变化范围不是很大的条件下,可以近似处理成常数。证明液体从(T 1 , p 1 )变化到(T 2 , p 2 ) 过程中,其体积从V 1 变化到V 2 。则 )()(ln 1212 1 2 ppTT V V ???= κβ 。 [3- 15]. 在 T-S 图和 lnp-H 上示意性地画出下列过程 (1 ) 过热蒸气等压冷却,冷凝,冷却成为过冷液体; (2 ) 饱和蒸气可逆绝热压缩至过热蒸气; (3 ) 接近饱和状态的气液混合物,等容加热、蒸发成过热蒸气; (4 ) 饱和液体分别作等焓和等熵膨胀成湿蒸气。 (5 ) 过冷液体等压加热成过热蒸气。 [3- 16]. 空气在膨胀机中进行绝热可逆膨胀。始态温度T 1 为 230K、压力p 1 为 101.3×10 5 Pa。 (1 )若要求在膨胀终了时不出现液滴,试问终压不得低于多少? (2 )若终压为 1.013×10 5 Pa,空气中液相含量为多少?终温为多少?膨胀机对外做功多 少? (3 )若自始态通过节流阀膨胀至 1.013× 10 5 Pa,终温为多少? 2