化工热力学习题

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1、2-1使用下述三种方法计算1kmol的甲烷贮存在容积为0.1246m3、温度为50℃的容器中所产生的压力是多少？（1）理想气体方程；（2）Redlich-Kwong方程；（3）普遍化关系式。2-2欲将25kg，289K的乙烯装入0.1m3的刚性容器中，试问需加多大压力？2-3分别使用理想气体方程和Pitzer普遍化方法，计算510K，2.5MPa下正丁烷的摩尔体积。已知实验值为1480.7cm3·mol-1.2-4试用下列方法求算473K，1MPa时甲醇蒸气的Z值和V值：（1）三项截尾维里方程式（2-6），式中第

2、二、第三维里系数的实验值为：B=-219cm3·mol-1C=-17300cm6·mol-2（2）Redlich-Kwong方程；（3）普遍化维里系数法。2-5某气体的pvT行为可用下述在状态方程式来描述：式中b为常数，θ只是T的函数。试证明此气体的等温压缩系数的关系式为2-6试计算含有30%（摩尔）氮气（1）和70%（摩尔）正丁烷（2）的气体混合物7g，在188℃和6.888MPa条件下的体积。已知：B11=14cm3·mol-1,B22=-265cm3·mol-1,B12=-9.5cm3·mol-1。2-7分

3、别使用下述方法计算171℃，13.78MPa下二氧化碳和丙烷的等分子混合物的摩尔体积。已知实验值为0.199m3·kmol-1（1）普遍化压缩因子关系式；（2）Redlich-Kwong方程。2-8有一气体的状态方程式，a及b是不为零的常数，则此气体是否有临界点呢？如果有，用a、b表示。如果没有，解释为什么没有。2-9在体积为58.75ml的容器中，装有组成为66.9%（摩尔比）H2和33.1%CH4混合气1mol。若气体温度为273K,试求混合气体的压力。2-10液氨在-153℃和2.537MPa条件下的密度为

4、600kg·m-3,试用Lyderson的普遍化方法计算在-168℃和1.084MPa下的密度。2-11试编制下列电子计算机程序：（1）用R—K方程求纯物质的饱和蒸气和饱和液体的摩尔体积；（2）采用Prausnitz提出的混合规则和R—K方程求混合气体的摩尔体积。3-1试推导方程式中T、V为独立变量。3-2一理想气体借活塞之助装于钢瓶中，压力为34.45MPa，温度为366K，反抗一恒定的外压力3.45MPa而等温膨胀，直到两倍于其初始容积为止，试计算此过程之ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG、、、Q和W。3-3假定氮

5、气服从理想气体定律，试计算1kmol氮气在温度为500℃，压力为10.13MPa下的内能、焓、熵、、和自由焓之值。已知：（1）在0.1013MPa时氮的与温度的关系为：J·mol-1·K-1（2）假定在0℃及0.1013MPa时氮的焓为零；（3）在25℃及0.1013MPa时氮的熵为191.76J·mol-1·K-1。3-4试证明由VanderWaals方程推得的剩余焓，熵的计算表达式分别为：提示：Vdp=d(pV)-pdV(T一定)3-5将10kg水在100℃、0.1013MPa的恒定压力下气化，试计算此过程Δ

6、U、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG之值。3-7试用普遍化方法计算丙烷气体从378K、0.507MPa的初态到463K、2.535MPa的终态时过程的ΔH、ΔS值。已知丙烷在理想气体状态下的摩尔恒压热容为始终T用K表示，用J·mol-1·K-1表示。3-8试估算93℃、2.02MPa条件下，1mol乙烷的体积、焓、熵与内能。设0.1013MPa，-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J·mol-1·K-13-9试用普遍化关系求算1-丁烯在473K积7.0MPa下的逸度。3-10试估算正丁烷在39

7、3K、4.0MPa下的逸度。在393K时，正丁烷的饱和蒸气压为2.238MPa，其饱和液体的摩尔体积为137cm3·mol-1。3-11260℃、1.0336MPa的过热蒸气通过喷嘴膨胀，出口压力为0.2067MPa,如果过程为可逆绝热且达到平衡，试问蒸气在喷嘴出口的状态如何？3-12有人用A和B两股水蒸气通过绝热混合获得0.5MPa的饱和蒸气，其中A股是干度为98%的是蒸气，压力为0.5MPa，流量为1kg·s-1；而B股是473.15K，0.5MPa的过热蒸气，试求B股过热蒸气的流量该为多少？3-13在T-S

8、图上描述下列过程的特点及画出所经途径：（1）饱和液体的连续节流；（2）将过热蒸气定压冷凝为过冷液体；（3）饱和蒸气的可逆绝热压缩；（4）处于p1,T1的过热蒸气的绝热节流；（5）出于某压力p下饱和液体的绝热节流；（6）定容加热饱和蒸气；（7）定容加热饱和液体；4-1某二组元液体混合物在固定T及p下的焓可用下式表示：H=400x1+600x2+x1x2(40x1+x2)式中