化工热力学例题

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1、2-1.             试分别用下述三种方法求出、下甲烷气体的摩尔体积。（a）用理想气体方程；（b）用R-K方程；（c）用维里截断式（2－7）。其中B用皮策的普遍化关联法计算。解：（1）用理想气体方程：       Vm===0.00138m3·mol-1  （2）用R—K方程：       查附表1：甲烷的TC=190.6K，PC=4.60MP，ω=0.008       a==3.22170×106m6·Pa·kmol-2·K0.5       b==0.029847m3·kmol-1       

2、迭代：将代入得，反复迭代，迭代三次。（3）用维里截断式（2—7），B用皮策的普遍化关联法计算：    ，             式（2—7）：      2-2.             某含有丙烷的的容器具有的耐压极限。出于安全考虑，规定进容器的丙烷在温度下，其压力不得超过耐压极限的一半。试求可以充进容器的丙烷为多少千克？已知丙烷的摩尔质量为。解：（1）用理想气体方程求，         （2）用普遍化R—K方程求，   查附表1：丙烷                              迭代求Z：  

3、       得：Z=0.9094        2—3         试根据R—K方程（式2－10）导出常数a、b与临界常数的关系式（式（2－15）和式（2－16））。                                                     由（1）式：由（2）式：两式相比：   则：所以： 代入   得：代入R—K方程：    所以：；2-4   某反应器容积为，内有乙醇蒸汽温度为。试分别用下述三种方法求出反应器的压力。已知实验值为。（a）用理想气体方程；（b）用R-K方程；

4、（c）用维里截断式（2－7）。        解：（1）用理想气体方程                误差：（2）用R—K方程    乙醇：，         误差：（3）用三参数普遍化关联（用维里方程关联，）    ，，查图2-6…2-8：，           误差：2-5          某气体符合R—K方程，在温度高于当时，试推导以下两个极限斜率的关系式：（a），（b）。两式中应包含温度T和R-K方程的常数a或b。（提示：     ）解：因R—K是以P为因变量的关系式，故所求导数需计算如下：    ……

5、…………………（1）         R—K方程可写成两种形式：                、            由以上方程可求得：                     ………………（2）                  ……………（3）        将（2）（3）式代入（1）式，整理后得：                 ………（4）       由（4）得到：、  2-6  试分别用普遍化R—K方程与SRK方程求算丁烷蒸汽在350K、下的压缩因子。已知实验值为0.7731。解：（1）用普遍化R

6、—K方程       ，  ，                   ，     迭代：取初值             迭代七次，       误差： （2）用SRK方程：                                           迭代：取初值迭代六次：            误差：2-7  试用下列三种方法计算、水蒸气的Z与V。（1）用维里截断式（2-8），已知第二和第三维里系数实验值为和；（2）用维里截断式2-7，其中B用皮策的普遍化关联法计算；(3)用水蒸气表计算。   解：（1）用

7、维里截断式（2-8）      ，                        取理想气体为初值：迭代：所以：      （若用迭代得：，）        （2）用维里截断式2-7，B用皮策普遍化关联                         (3)用水蒸气表计算：查表得过热蒸汽：    则：   2-8. 估算时乙硫醇的液体的摩尔体积。已知实验值为。乙硫醇的物性为，，，，的饱和液体密度为。解：（1）用雷克特方程计算                                             

8、   误差：   （2）用改进的雷克特方程       时：                    做参比      ，                                                          误差：2-9  在、时由（摩尔分数）的氮和（摩尔分数）的乙烯组成混合气体，试用下列四种方法计算混合气体的摩尔体积。已知实验数据求出。（a）