化工热力学例题Word文档下载推荐.docx
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B用皮策的普遍化关联法计算：
弓=竺皿81
460
0.422
%二——=0,00138x10
迭代：
将.
反复迭代匚-1■'
■■■■'
:
（3）用维里截断式（2—7）,
£
7115=35317
190.6
5°
=二竽+Q083=0.033-…1=0.027
7163.5317ie
nn?
*=0.139-^=0.138
2-2.
Dp
-^=J°
+fflSl=0.027+0.008X0.138=0,028
式（2—7）：
—*
D.S11
^.5517心竺二1000*护彎皿.15=［徇尬畑严
P4053X106
某含有丙烷的一二J的容器具有一H一：
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。
丙烷为多少千克？
已知丙烷的摩尔质量为匚I
（1）用理想气体方程求，
=1+0.028
=1.0006^1
试求可以充进容器的
n=—==20289^0/=8.948tg
RT8.314x400.15
（2）用普遍化R—K方程求，
查附表1:
丙烷＜■'
'
3㈣L1,驱"
站
369.8口149340fk\
\-h聲‘
2。
二1二00255TZ]二0,9172T対二0.0278
迭代求z:
—111〔’_:
--•.一'
：
'
-
得：
Z=0.9094PV1.35x106x0.5
[\+k
=0.318
425
002664P
=
ZTf
n=二二223.Lwo/二9.839fr?
ZRT0.9094x8314x40015
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））。
RTa
P=—1-7
V-B严『+呢）二V十—二Q
（茁—方）2芒咻+闻
2^7^a-
（矿—+严+Vbf'
（r2+Vb^2（27+2?
+闾
辺0丿『虽
f92P}
=0
妙羽芒K+渤（72+Vbf_2RTC2a\（2^+bf-+Vb）
（萨一疔刊
嘔
由
（1）式：
「「—
RTC亦厂+3处3
由
（2）式:
两式相比：
0-纾丹餌+蔚
了『二吋凶+占）
『+吋+（孙+淞+旳
=7；
密二:
％拥附+3盼旳=餌+以2P+B）
3r3+^+^2-3^-3TOa-P=2Z3十乩+2卩绍+防宀护百-躺-^=0
^3-37^-3^-^+73=0
-严-护—泅冷+2严=o
-『+奶b+sraa+i3）+2严=0-（F+^+273=0
卩+3）—2严
呃”,畑”=v=—=384736
金汐+&
）
=（^W+^P+^）3=O
就2x3.847站+占）
所以：
丄…■:
.'
r'
-■■■..:
代入-■-―
084恋-疔盘|（3.847紂+3.847362[
347.785站
耐&
6946&
8.W71A
2-4
"
竺竺葺=4/3976旳f得：
代入R—K方程：
nRTC
P—“—f戈=:
-
cyc-b严旷+冋2.8473&
T畀幻&
649⑪0.35121A7c0264刃矶Q佃66躲民
RTC4933976减昆
Pc
b
J08664肌
匚；
某反应器容积为1.二一门’，内有1--IL7乙醇蒸汽温度为22」-匸'
。
试分别用下述三
bb
042748/Z
a
种方法求出反应器的压力。
已知实验值为一f（a）用理想气体方程；
（b）用R-K方程；
（c）用维里截断式（2-7）。
（1）用理想气体方程
1.213
皆竺=°
987x8314x10^50015x1q6=弓兇歸
（2）用R—K方程
乙醇：
ZT6-2K,Pc=63隔
0.4214^7^0.42748x83H:
x106x516.22J小””“
2=—二；
二2.8039X10
V
Pc6.38xl06
x0.08664Z!
7c0.08664x8.314xW3x516.2A北“
b=二；
二0.0583
6.38x10s
廿1.213心°
s
V=1229m
0.987
「豌°
V-b丹妆（芦+B）
_8.314x103x500.152.8039x107
-1.229-0.0583~"
500,15OJ（1.2293+1229x00583）
=35519xlOc-7.9247xlOJ=2J6MPa
误差：
0.36%
（3）用三参数普遍化关联（「’「：
用维里方程关联，P=2.7766^）
$=£
二辺=0,43T=50015=097
砂0.635,&
638，‘5162'
查图2-6…2-8:
厂_[|匚,「=■：
055
Z=Z°
+fflZ1=0.82-0645x0.055=0.7845„2刃0.7845x8.314xlO3x500.15俪十“
1.229
P==xlO=265血帀
J.?
.
2-5
某气体符合R—K方程，在温度高于当丄「时，试推导以下两个极限斜率的关系式:
（dz\
Oz
lim
（a）Zgafj『，（b）
屮一lim^=oa
b°
（提示：
4-i.
因R—K是以P为因变量的关系式，故所求导数需计算如下:
两丄
^\dP）T。
两式中应包含温度T和R-K方程的常数a或fcir=i
一.一）
dZ
dP）T
（1）
R—K方程可写成两种形式:
卩a
5」刘"
（卩+切、
由以上方程可求得：
（8Z
唱"
+&
\dV）T
fdPy
讥7-研-荻严（圧+评
V■'
■<
II••…龙矿+»
（矿—研-沪『+硏T『迂％硏0+纾
（2）
dPJr遁（27+班矿-硏「，严/（7+研
RT
由（4）得到:
莎2（4硏-辺严尸卩+纣
将
（2）（3）式代入
（1）式，整理后得：
（9Z
350K、1._工_：
下的压缩因
3.65x10s
=0.08084耕知加厂】
2-6试分别用普遍化R—K方程与SRK方程求算丁烷蒸汽在子。
已知实验值为0.7731。
（1）用普遍化R—K方程
，，...I.,，
a=兰迴空=042748x8.314^^x408.1^=旳加皿心&
3.65X106
^_0.08664/?
7c_008664x8.314x103x408.1
Q——
&
714934Q
\-h聲'
T3500
0.08664^
h=
ZTr
p12/；
=—=—=032877
Pc365
一I
4訓+加-円
^=0480+1574^-0176^=0^80+1.574x0176-0.176x0.176a=0.75160.7516（1-0.85763CJ）f-1299
0.08664&
003321
h=
ZTZ
7=0.85763
耳408.1
取初值-if
给=1»
=0X33210=>
Z1=0.83467»
=0.03979=>
Za=0.8037=>
Aj=004132nZ3=0.79660訥=004169nZ4=0.79488n滋二0.04178=>
ZS=0/7944»
=0.04181=>
Z6=0.79432»
Z7=0.79432迭代七次2=0.79432，
（2）用SRK方程：
一_49340砒
—匚7一—1+*
F
0.85763
丁16.4093A
1-A1+/?
取初值Y-
ZO=1=>
A1=0.03321=>
Zl=0.8283»
=0.04009=>
Z2=0.7W7=禺=04179=>
ZS=07865訥=0.04222=^>
Zt=07844=>
h5=0.04234=>
ZS=0.7838=>
Ae=0.04237=>
Z6=0.7837迭代六次：
l二0.7837误差：
1.3视
2-7试用下列三种方法计算J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二-1二二;
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。
（1）用维里截断式（2-8）
B=-0.1525ffl3bMflC二-0.52xl0^^sW2
.BC.0.15255..8X10-3”ZRT
Z=l+—+p=l———5—孑二——
「'
/I，
=8.314x10^x523.2=21749ffl3
取理想气体为初值：
P2x10°
%二2.1794=Z］二09287=%二2.0198=7二Q92?
3
迭代:
所以:
n耳二20081=厶=0.9226=>
^=2.0066r=2.00662=0.9226
HBC）
1+—+——
PI勺叫丿迭代得:
20063,Z=0.9225）
B用皮策普遍化关联
（若用
（2）用维里截断式2-7,
Tc=6473KPc-22.Q5MPaq二0344__T_523,2h=—=
=0.8083马=—=^—=0.0907
Tc647.3Pc22,05
^=0.083-^=-0.5102讥3器…那
gp,.
<
0.8083；
二09319
字=（5°
+^）=（-0.5102-0,344x0.2815）=-06070
仔ZRT0.9319x83Wx103x523.2s
2x10
V=:
=2.0268^3
P
（3）用水蒸气表计算：
查表得过热蒸汽：
_1「.
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