化工热力学(第三版)陈钟秀课后习题答案-(23435).docx

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1、第二章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-6P=RT/V=8.314×323.15/124.610×=21.56MPa(2)R-K方程22.522.5aRTc8.314190.660.5mol20.427480.

2、42748Pa3.22m2KPc4.6160b0.08664RTc0.086648.314190.62.985105m3mol1Pc4.6106∴PRTaVbT0.5VVb8.314323.153.22212.462.985105323.150.512.4610512.462.985105=19.04MPa(3)普遍化关系式TrTTc323.15190.61.6V9r5VVc124.6991.259＜2∴利用普压法计算，ZZ0Z1∵PZRTPcPrV∴PVcZRTPrZPVcPr4.610612.46105Pr0.2133PrR

3、T8.314323.15迭代：令Z0=1→Pr0=4.687又Tr=1.695，查附录三得：Z0=0.8938Z1=0.4623ZZ0Z1=0.8938+0.0080×.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

4、界参数：Tc=425.2KPc=3.800MPaVc=99cm3/molω=0193.（1）理想气体方程V=RT/P=8.314×510/2.5×106=1.696×10-3m3/mol1.6961.4807误差：100%14.54%1.4807（2）Pitzer普遍化关系式对比参数：510425.21.199—普维法TrTTcPrPPc2.53.80.6579∴B00.0830.4220.0830.4220.2326Tr1.61.1991.6B10.1390.1720.1390.1720.05874Tr4.21.1994.2B

5、PcB0B1=-0.2326+0.1930×.05874=-0.2213RTcZ1BP1BPcr=1-0.2213×0.6579/1.199=0.8786PRTRTcTr∴PV=ZRT→V=ZRT/P=0.8786×8.314×510/2.5×106=1.49×10-3m3/mol1.491.4807误差：100%0.63%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100kg的焦炭能生成1.1013MPa、303K的吹风气

6、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=0049.Zc=0.295二氧化碳(2)：Tc=304.2KPc=7.376MPaVc=94.0cm3/molω=0225.Zc=0.274又y1=0.24，y2=0.76∴(1)由Kay规则计算得：TcmyiTci0.24132.90.76304.2263.1KiPcmyiPci0.243.4960.767.3766.445MPaiTrmTTcm3032

7、63.11.15PrmPPcm0.1011.4450.0157—普维法利用真实气体混合物的第二维里系数法进行计算B100.0830.4220.0830.422Tr11.6303132.9B110.1390.1720.1390.172Tr41.2303132.91.64.20.029890.1336B11RTc1B101B118.314132.90.029890.0490.13367.378106Pc13.496106B200.0830.4220.0830.4221.60.3417Tr12.6303304.2B210.1390

8、.1720.1390.1724.20.03588Tr42.2303304.2B22RTc2B202B218.314304.20.34170.2250.03588119.93106P7.376106c2又TcijTciTcj0.5132.9304.20.5201.