化工熱力學馬沛生第二版第三章答案

1、3-3試證明（a）以7； / 為門變量時焙變?yōu)閔= cr + rd廠+dr證明：以7； ?為自變量時焙變?yōu)?amp;H =dr+dr(A)乂由 d/=7US+(B)將（B）式兩邊在恒定的溫度廠卜同除以的d廠得:則薦）嚴+傷1心將（B）式兩邊在恒定的溫度卩下同除以的d?得:將Maxwell關系代將（C）式和（D）式代人（A）式得：drd/7 = cr + 4"I L 廠+M®+41L 丿訂L人“力即：原式得證37.試使用下列水蒸汽的第1維里系數(shù)計算在573.2K和506.63kPa卜蒸汽的Z、/及77K563.2573.2583.2B/cm' mol1-125-119

2、一 113解：7573.2K. B-119cm3 mor1.且嚴5O6.63kPa由式(2-10b)得：空= 】 + -gEx506.63xl0 RT8.314x563.2=0.9871由式（364）得:dB _ M_-113-(-125)xl() &(583.2-563.2)= 6.0x10 7(m mol 1 - K J)式中:亠需=506.63x10x(-l 19x10 fi-573.2x6,0xl0 7)= -234.53(JmoL)由式(365得： = -n._ = -506.63x 1 (T x6.0x 10_7=0.304(J moP 1 K') dr、丿3-8.

3、利用合適的普遍化關聯(lián)式.計Ikmol的13_丁二烯，從2.53MPa、400K壓縮至12.67MPa, 55OK時的H、SZ、U。己知1, 3一 I'：:烯在理想氣體狀態(tài)時的恒壓熱容為:CJf = 22.738 + 2.228 x 10'1 T- 7.388 x 105 T kJ -kmol1 K L 1, 3 二烯的臨界簾數(shù)及偏心內(nèi)丁為 T =425K, p, =4.32MPa,坨=221 X IO*6 m3 mor1 (0 =0.193400K.2.53MPa-Hf55OK2.67MPas：w：理想氣體400K253MPa &理想氣體55OK2.67MPa初態(tài)肚警0

4、941Pr2 =550=425= 1.294-2 53二 = 0.585432旦Z = 2.929432參照圖2-1 h初態(tài)用第二Virial系數(shù)關系式終態(tài)用二參數(shù)圖（I）= 0.083-（）.422（0.941）'6-0.382夕*）=0.139-0.172= 0.139-0.172（0.941）4 2-0.083= 0.791= 0.991<1砂（）.6750.675ATr T；' 一（0.941）"_ 0.722 _ 0.722d7 7;2 =（0.941）52由式（3-78）得:71 PTO 一 X 一 E6 H。了寸一 2X9B.。H 到 n9go H

5、 X20.0 XS-.0IS2IT7 m trxU _(kQ+(-A+7/+7_zUEIZ) Di (OEIZ)弋壬9 寸卜 so H (一 660 X E60 + -6z/0)ss0-_一 OE 6.ZPZ H 00 寸 X3E06X Reooo HWo-H 一寸60】 一寸60 一66.0 劉 F60+忘 0 TVI耿sDi 段低S4丁矣ma一一 (c='； C沁 T=Q22.738 + 222.796 x 10 '廠一 73.879x 10 "尸）d 廠= 22.738x億-7；） +竺警竺x（小屈-譽曲-屈=16760J moL*y” =碑+ " =

6、斤山厶+1丄d廠t p pz J® m T=8.314ln+畀22.738+ 222.796x10 'T-73.879x10 ） 12.67 J初'T=22.002J mol" K"（3）由 TrZ = 1.294 > 門=2929 杳圖（29）和（210）得：Z101 = 0.64,=0.20Z. =+ ° = 0.64 + 0.193 x 0.20 = 0.6786P1（）.6786 x&314x55012.67X106= 244.91x10%" mol 1）査圖(34)、(36)、(38)、(310)

7、7; 分別得到:卜6ZM(SOl)XE6O +ZIH-_y <2、)寸 0OC0.9 一 n 669.0 一 I Z00.ZZ + 寸 LLL.寸 H 可 + .q + yb Hyv h2x F 二 H ez*0LL109 卜 9 一 + 6"pz n "H + 二HIHH4 (芒 (丁乂 - Zes .'I669.0 一IH2CQCX rtnxR7 u (s寸.0 丄 X f 61.0 + 7 一| =虛(88m)代壬 (ki、)ez【9/XI H se 寸 X 寸-8 X 卜6 一 z H 2弋 X 卜6 一“I =«5«w- =(24

8、4.91-989.21)x10 =-744.3x106(w'-w/-*)U =- (刃j = &H-py)- M)= 11.733x10' -(12.67x 106 x 244.91 x 106 - 2.53x 106 x989.21 x 10)= 11.132xl0'(7-W)34.假設氯在 300K. 1.013X105PaT 的焙值和ifi值為 0試求 500K. 1.013X IO7Pa b Si 的熔值和爛值e解：將計隱分解為以卜JL步：3OOK,O.IOI3MPa理想氣體3OOK,O.IOI3MPaMt500K0.13 MPaH；理想氣體500K0.

9、13MPa已知氯的臨界參數(shù)為：<=4I7.15K> p =7711MPa. CO =0.069300417.155, A. = = 0.0131500417.15i99, prZ =10.137.711= 1.314初態(tài)壓力較低，Hf =0、5/ = 0根據(jù)圖211,末態(tài)應該使用普追化的恰差圖和炳差圖進行計算,查圖(34). (36). (38)、(310),分別得到:= -0.72,由式(3 87)得:= -1.2 + 0.069 x （-03）= -1.221-1.221 x 斤廠=-1.221 x 8.314 X 4175 = -4233.&J mo）山式（3-88）

10、得：xlO 37-0.8098x0 '尸 +0.5693x1() *尸 一().15256x10 "& 314x3.056x(3 -斤)+>3708x1()%L 4= 7025.0J-mol'20.5693xl(T(廠 _ 和 05256x107任 _ 斤 j啟樸儷竽叮吐屈+=-0.72 + 0.069 x (- 0.3)= -0.699=-0.699x7?=-0.699x&314 =-5.811(J mol 丨 K ')金附錄六，氯氣的理想氣體熱容農(nóng)達式為：Cf =彳3.056 + 5.3708x10 'T-0.8098xlO

11、'T 4- 0.5693x 10 “ 尸-0.15256xlO "T4)= J： q；- d t3(X)=& 3l4xJ：(3.056 + 5.3708ZL嚴=申+厶聳=011叢+ Pi山。屮廠 0101310.13=8.314ln+ 8.314x ： ：（3.056 + 5.3708 xl 03 T- 0.8098 x 10-5 尸 + 0.5693 x 10T' - 05256 x 10“ 廠 # I、3.056xln+ 5.3708xl0_3x（7： -7；）-xlO5 x（7；2= 8.3141n ° 1（）1? +8.314x10.1330

12、0-2' 一和- W&xlO " x（F -人4）=-38.287 +17.897 = -20.391J mol" - K 1H、= H* H= H、- H： + H；= 0 + 0 + 7025.0-4233.6= 2791.4（J mol '）S2 = 5； + &$=坊一+ 住 + S：= 0+0-20.391-5.811=-26.202(J mol-1 K_,)12.-容器內(nèi)液態(tài)水和蒸汽在IMPa壓力下處于平衡狀態(tài).質(zhì)早為Ikg。假設容器內(nèi)液態(tài) 和蒸汽各占一半體積，試求容器內(nèi)的液態(tài)水和蒸汽的總焙。解:設有液體m kg則有蒸氣(1-m) kg任飽和水蒸氣表.在IMPa卞飽和蒸氣和液體的密度分別為pe = 544kgm 1 pf = 887.15kg m則休枳分別為：氣=5.1441 -