资源描述：
《化学课件对比态原理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、化工热力学ChemicalEngineeringThermodynamics欢迎同学们和我一起共同学习和探讨河北科技大学1要求1、转变思想：变被动学习为主动学习1)学习态度-人生目标2)学习方法-学习目的2、创新思想1)创新思维-2)创新方法-上大学就像坐火车，名牌大学是软卧，普通本科是硬卧，专科硬座，民办就是站票了，成教的只能挤厕所……虽然路途享受的待遇不同，但是到了终点站以后大家一样都得下车，下了车去找工作，这时才发现，其实老板不关心你怎么来的，只关心你会干什么。2关于考试期末考试约占80%作业（一周一次）、考勤、平时占20%课程性质：专业必修课34第二章流体的
2、p-V-T关系§1、纯物质的p-V-T关系§2、气体的状态方程§3、对比状态原理及其应用§4、真实气体混合物的p-V-T关系§5、液体的p-V-T关系复习5§2、气体的状态方程Redlich-Kwong(RK)方程Vanderwaals方程Soave-Redlich-Kwong(SRK)方程Peng-Robinson(PR)方程PT方程第一个适用于真实气体的立方型方程非极性和弱极性化合物液相效果差极性物质和量子化流体p-V-T计算的准确度，也可用于饱和液体密度的计算适用于气相又适用于液相三个参数，准确度较高61.Redlich-Kwong(RK)方程（2-6）方程参
3、数a、b，与流体的特性有关，可由纯物质临界性质计算：RK方程适用于非极性和弱极性化合物，但对多数强极性化合物有较大偏差。但用于液相效果差，不能预测纯流体的蒸气压（汽-液平衡）。667定义参数A和B：RK方程可以表示成另一种形式：7782.Soave-Redlich-Kwong(SRK)方程（2-8）方程参数a(T)、b：SRK方程提高了对极性物质和量子化流体p-V-T计算的准确度，也可用于饱和液体密度的计算，故SRK方程既适用于气相又适用于液相，可精确地计算汽液平衡(VLE)。8893.Peng-Robinson(PR)方程(2-10)方程参数：PR方程同样既适用于
4、气相又适用于液相，在计算饱和蒸汽压、饱和液相密度方面有更好的准确度。9910计算方法：是下式中最小的正根：和F是两个经验参数,由纯物质的饱和性质求得。上式中PT方程有三个参数，准确度较高，既适用于气相又适用于液相，对于计算极性和非极性物质的饱和气体和液体密度，其平均偏差分别为1.44%和2.94%；计算轻烃、醇水等体系的汽液平衡也取得较好效果。4.PT方程：(2-12)方程参数：101011例2-2试用SRK和PR方程分别计算异丁烷在300K，0.3704MPa时饱和蒸气的摩尔体积。其实验值为V=6.081m3/kmol。解：从附录二查得异丁烷的临界参数为Tc＝40
5、8.1KPc＝3.648MPaω＝0.176(1)SRK方程111213(2)PR方程误差131314取初值Z=1迭代计算，迭代4次得：Z=0.9012误差15【例3】pVT行为与汽车新燃料压缩天然气间的关系随着环境污染日益严重,既经济又环保的天然气已成为汽车发动机的新燃料,越来越多的公交车和出租车改烧天然气(主要成分为甲烷)。为了使单位气量能行驶更长里程,天然气加气站需要将管道输送来的0.2MPa、10℃的天然气压缩灌装到储气罐中,制成压缩天然气,其压力为20MPa,由于压缩机冷却效果在夏天要差,所以气体的温度在冬天为15℃,夏天为45℃。已知储气罐体积为70L,
6、每kg甲烷可行驶17公里,问:(1)如果将20MPa,15℃压缩天然气当做理想气体,则与RK方程相比,它计算出来的一罐压缩天然气的行驶里程多了还是少了,相差多少公里?(按冬天算)。试问:此时的压缩天然气能否当做理想气体?(2)如果将管道输送来的0.2MPa、10℃的天然气不经压缩直接装入储气罐中,一罐天然气能行驶多少公里?(3)为了行驶更长的里程,在其他条件均不变的情况下(温度不变),是否可以通过再提高压力使压缩天然气变成液化天然气来实现?你有什么好的建议?(4)同样一罐压缩天然气,夏天跑的里程比冬天短还是长？为什么?请说出理由,并估算出同样每天行驶300公里,夏天
7、比冬天要差多少钱?(一罐压缩天然气约50元，冬天为15℃,夏天为45℃)。151516解:(1)①由理想气体方程可得行驶里程②根据RK方程解：从附录二查得甲烷的临界参数Tc＝190.58KPc＝4.604MPaω＝0.011161617171718设初值Z=1，联立上述两个方程求解，经迭代得摩尔体积：行驶里程VS=SRK-S理想=194.29-158.93=35.36km由此可见，如此高压下的压缩天然气不能当做理想气体。181819P=0.2MPa;T=10℃，初值Z=1，迭代2次，得Z=0.9956(2)用RK方程计算可见,作为汽车燃料,管道输送来的天然气必须
