化工热力学答案解析(第三版).

《化工热力学答案解析(第三版).》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、WORD格式可编辑化工热力学课后答案（第三版）陈钟秀编著2-1.使用下述方法计算1kmol甲烷贮存在体积为0.1246m3、温度为50℃的容器中产生的压力：（1）理想气体方程；（2）R-K方程；（3）普遍化关系式。解：甲烷的摩尔体积V=0.1246m3/1kmol=124.6cm3/mol查附录二得甲烷的临界参数：Tc=190.6KPc=4.600MPaVc=99cm3/molω=0.008(1)理想气体方程P=RT/V=8.314×323.15/124.6×10-6=21.56MPa(2)R-K方程∴=19.04MPa(3)普遍化关系式＜2∴利用普压法计算，∵∴技术资料专业整理WO

2、RD格式可编辑迭代：令Z0=1→Pr0=4.687又Tr=1.695，查附录三得：Z0=0.8938Z1=0.4623=0.8938+0.008×0.4623=0.8975此时，P=PcPr=4.6×4.687=21.56MPa同理，取Z1=0.8975依上述过程计算，直至计算出的相邻的两个Z值相差很小，迭代结束，得Z和P的值。∴P=19.22MPa2-2.分别使用理想气体方程和Pitzer普遍化关系式计算510K、2.5MPa正丁烷的摩尔体积。已知实验值为1480.7cm3/mol。解：查附录二得正丁烷的临界参数：Tc=425.2KPc=3.800MPaVc=99cm3/molω=

3、0.193（1）理想气体方程V=RT/P=8.314×510/2.5×106=1.696×10-3m3/mol误差：（2）Pitzer普遍化关系式对比参数：—普维法∴技术资料专业整理WORD格式可编辑=-0.2326+0.193×0.05874=-0.2213=1-0.2213×0.6579/1.199=0.8786∴PV=ZRT→V=ZRT/P=0.8786×8.314×510/2.5×106=1.49×10-3m3/mol误差：2-3.生产半水煤气时，煤气发生炉在吹风阶段的某种情况下，76%（摩尔分数）的碳生成二氧化碳，其余的生成一氧化碳。试计算：（1）含碳量为81.38%的10

4、0kg的焦炭能生成1.1013MPa、303K的吹风气若干立方米？（2）所得吹风气的组成和各气体分压。解：查附录二得混合气中各组分的临界参数：一氧化碳(1)：Tc=132.9KPc=3.496MPaVc=93.1cm3/molω=0.049Zc=0.295二氧化碳(2)：Tc=304.2KPc=7.376MPaVc=94.0cm3/molω=0.225Zc=0.274又y1=0.24，y2=0.76∴(1)由Kay规则计算得：—普维法利用真实气体混合物的第二维里系数法进行计算技术资料专业整理WORD格式可编辑又∴∴∴→V=0.02486m3/mol∴V总=nV=100×103×81.

5、38%/12×0.02486=168.58m3技术资料专业整理WORD格式可编辑(2)2-4.将压力为2.03MPa、温度为477K条件下的2.83m3NH3压缩到0.142m3，若压缩后温度448.6K，则其压力为若干？分别用下述方法计算：（1）VanderWaals方程；（2）Redlich-Kwang方程；（3）Peng-Robinson方程；（4）普遍化关系式。解：查附录二得NH3的临界参数：Tc=405.6KPc=11.28MPaVc=72.5cm3/molω=0.250(1)求取气体的摩尔体积对于状态Ⅰ：P=2.03MPa、T=447K、V=2.83m3—普维法∴→V=1

6、.885×10-3m3/mol∴n=2.83m3/1.885×10-3m3/mol=1501mol对于状态Ⅱ：摩尔体积V=0.142m3/1501mol=9.458×10-5m3/molT=448.6K(2)VanderWaals方程技术资料专业整理WORD格式可编辑(1)Redlich-Kwang方程(2)Peng-Robinson方程∵∴∴(3)普遍化关系式∵＜2技术资料专业整理WORD格式可编辑适用普压法，迭代进行计算，方法同1-1（3）2-6.试计算含有30%（摩尔分数）氮气（1）和70%（摩尔分数）正丁烷（2）气体混合物7g,在188℃、6.888MPa条件下的体积。已知B

7、11=14cm3/mol，B22=-265cm3/mol，B12=-9.5cm3/mol。解：→V(摩尔体积)=4.24×10-4m3/mol假设气体混合物总的摩尔数为n，则0.3n×28+0.7n×58=7→n=0.1429mol∴V=n×V(摩尔体积)=0.1429×4.24×10-4=60.57cm32-8.试用R-K方程和SRK方程计算273K、101.3MPa下氮的压缩因子。已知实验值为2.0685解：适用EOS的普遍化形式查附录二得NH3的临界