化工热力学第三版陈钟秀课后习题答案文档格式.docx
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0.172
Tr4.2
1.1994'
2
0.05874
BPc
RTc
1=+x=
BP
RT
1.491.4807100%0.63%
RTcTr
PV=ZR干＞V=ZRT/P=XX510/X106=x10-3m3/mol
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％的100kg的焦炭能生成、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。
Tcm
yiTci\i
0.24132.90.76304.2263.1K
Em
yiPci
i
0.243.4960.76
7.376
6.445MPa
Trm
TTcm
303263.11.15Prm
PPcm
0.1011.4450.0157—普维法
利用真实气体混合物的第二维里系数法进行计算
查附录二得混合气中各组分的临界参数：
一氧化碳
（1）:
Tc=Pc=Vc=cm3/mol3=Zc=
二氧化碳
（2）:
又y1=,y2=
「.
（1）由Kay规则计算得：
0.02989
转0.083亠J
Tr1\303132.9
°
1720.139°
.17242
303132.9.
0.1336
Bn
B10
1B11
8.314132.90.029890.0490.1336
3.496106
7.37810
0.083T-g
303304.2.
r
0.3417
303304.2.
0.03588
Zcij
cij
Pcij
RTc20
…B22
B
8.314
304.2
Pc2
106
/0.5
0.5
TciTcj
132.9
2（
V『Vc23
3
93.113
94.013
B22
0.34170.2250.03588
又Tcj
93.55cm/mol
Tri2
Vcij
Zc1Zc2
__2
二Trij
B12
B2
二B12
119.93
106
295°
.2740.2845
歿亜進0.137
ZcjRTcj/Vcj0.2845
T.Tcij303201.068
RTc12
Pc12
Bmy1B11
0.24
/•V
⑵P1
P2
T；
；
01
B1212B12
2y1y2B12
8.314201.068/93.551065.0838MPa
1.507
42
1.507.
0.10135.0838
0.0199
0.136
0.1083
8.314201.068
5.0838
0.1370.1083
y2B22
20.240.76
39.84
6
10
26
0.76119.9310
PV
>
V=mol
RT\
m=nV=100X103x%/12X=
BmP
y1哙°
.24
0.1013進
0.2845
0.025MPa
Zc2
yzP」20.76
Z
m
0.274
0.10130.074MPa
63
84.2710cm/mol
2-4.将压力为、温度为477K条件下的压缩到m3，若压缩后温度，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。
查附录二得NH3的临界参数：
（1）求取气体的摩尔体积对于状态I：
P=MPa、T=447K、
V=m
1.176Pr
Vc=cm3/mol3=
TTc
477405.6
P;
FC2.0311.28
0.18—普维法
•-B0
1.1761'
0.2426
RT;
W0.05194
1.176
0.250.05194
0.2296
Pr
33
—V=x10"
3m3/mol
n=x10-3m3/mol=1501mol
对于状态U：
摩尔体积V=m3/1501mol=X0"
5m3/mol
T=
VanderWaals方程
込278342蛙620.4253Pa64R
6411.2810
m6mol2
8Pc
&
314吧3.737105m3
811.2810
mol
8.314448.6
5
9.4583.73710
Redlich-Kwang方程
0.4253
3.7371052
17.65MPa
0.42748工0.42748蟻8.679Pa
Pc11.28106
0.08664匹0.08664皿警
11.28106
Pc
T0.5VVb
9.4582.59
105
Peng-Robinson方程
vTrTTc448.6405.61.106
•-k0.37461.542260.26992
2.59105m3
448.69.458
0.37461.54226
m6K0.5mol
mol1
警79518.34MPa
109.4582.5910
0.250.269920.2520.7433
1k1Tr0.5
10.74331
1.1060.5$0.9247
22
RTCaTacT0.45724-
T0.45724
8.314405.662
60.92470.4262Pammol
11.2810
b0.07780理
0.07780
8.314405.6
2.326105m3mol1
.P空
VbVVbbVb
9.4582.326__1?
^9.458
0.4262
9.4582.326269.4582.32610
19.00MPa
（5）普遍化关系式
VrVVc9.45810[7.2510
1.305v2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）和件下的体积。
已知
Bii=14cm3/mol,
70%（摩尔分数）正丁烷
（2）气体混合物7g,在188C、条
B22=-265cm3/mol,B12=mol。
解:
Bmy1B11
0.32
142
0.3
0.79.50.72
265
132.58cm/mol
假设气体混合物总的摩尔数为
Zm1
V（摩尔体积）=xi0-4m3/mol
n，则
x28+x58=7tn=
v=nxV（摩尔体积）=xx10-4=cm3
2-8.试用R-K方程和SRK方程计算273K、下氮的压缩因子。
已知实验值为解：
适用EOS的普遍化形式
（1）
Tc=方程的普遍化
R-K
R2T2.5
0.42748—
0.08664-RTc
aP
bbP
VZRT
22.5
8.314126.260.52
0.427486—1.5577PamKmol
3.394106
0.08664&
31412&
53.1
2.67810mmol
bP
2.678
a
BbRT1.5
5101.3106
Z8.314273
浮乔1.551
2.6781058.314273
1.551
①、②两式联立，迭代求解压缩因子
bRT
0.3992
1058.3142731
0.3975
2.67810101.3
1.1952
ZRT
（2）SRK方程的普遍化
①、②两式联立，迭代求解压缩因子Z
'
\第三章
丄_v。
试导出服从
V~PT
3-1.物质的体积膨胀系数和等温压缩系数k的定义分别为：
1V
vTP
VanderWaals状态方程的和k的表达式。
Vanderwaals
方程p
Vb
V2
由Z=f（x,y）的性质
z
x
_y
1得_P
V
T
xy
yz
zx
VT
P
PV
又
2a
R
TV3
VVb
所以
Vb1R
V3
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