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文檔簡介
1、第二章2-1.使用下述方法計算1kmol甲烷貯存在體積為0.1246m3、溫度為50的容器中產(chǎn)生的壓力:(1)理想氣體方程;(2)R-K方程;(3)普遍化關系式。解:甲烷的摩爾體積V=0.1246 m3/1kmol=124.6 cm3/mol 查附錄二得甲烷的臨界參數(shù):Tc=190.6K Pc=4.600MPa Vc=99 cm3/mol =0.008(1) 理想氣體方程P=RT/V=8.314×323.15/124.6×10-6=21.56MPa(2) R-K方程 =19.04MPa(3) 普遍化關系式 2利用普壓法計算, 迭代:令Z0=1Pr0=4.687 又Tr=1.
2、695,查附錄三得:Z0=0.8938 Z1=0.4623 =0.8938+0.008×0.4623=0.8975 此時,P=PcPr=4.6×4.687=21.56MPa同理,取Z1=0.8975 依上述過程計算,直至計算出的相鄰的兩個Z值相差很小,迭代結束,得Z和P的值。 P=19.22MPa2-4.將壓力為2.03MPa、溫度為477K條件下的2.83m3NH3壓縮到0.142 m3,若壓縮后溫度448.6K,則其壓力為若干?分別用下述方法計算:(1)Vander Waals方程;(2)Redlich-Kwang方程;(3)Peng-Robinson方程;(4)普遍化
3、關系式。解:查附錄二得NH3的臨界參數(shù):Tc=405.6K Pc=11.28MPa Vc=72.5 cm3/mol =0.250(1) 求取氣體的摩爾體積對于狀態(tài):P=2.03 MPa、T=447K、V=2.83 m3 普維法V=1.885×10-3m3/moln=2.83m3/1.885×10-3m3/mol=1501mol對于狀態(tài):摩爾體積V=0.142 m3/1501mol=9.458×10-5m3/mol T=448.6K(2) Vander Waals方程(3) Redlich-Kwang方程(4) Peng-Robinson方程 (5) 普遍化關系式
4、2 適用普壓法,迭代進行計算,方法同1-1(3)2-7:答案: 3cm第三章3-3. 試求算1kmol氮氣在壓力為10.13MPa、溫度為773K下的內(nèi)能、焓、熵、和自由焓之值。假設氮氣服從理想氣體定律。已知:(1)在0.1013 MPa時氮的與溫度的關系為;(2)假定在0及0.1013 MPa時氮的焓為零;(3)在298K及0.1013 MPa時氮的熵為191.76J/(mol·K)。答案:8272KJ/Kmol, 14703 KJ/Kmol, 181.4 J/Kmol/K 22.13 KJ/Kmol/K, 30.45 J/Kmol/K, -125507 KJ/Kmol3-8. 試
5、估算純苯由0.1013 MPa、80的飽和液體變?yōu)?.013 MPa、180的飽和蒸汽時該過程的、和。已知純苯在正常沸點時的汽化潛熱為3.733 J/mol;飽和液體在正常沸點下的體積為95.7 cm3/mol;定壓摩爾熱容;第二維里系數(shù)。解:1.查苯的物性參數(shù):Tc=562.1K、Pc=4.894MPa、=0.271 2.求V 由兩項維里方程3.計算每一過程焓變和熵變(1)飽和液體(恒T、P汽化)飽和蒸汽 HV=30733KJ/KmolSV=HV/T=30733/353=87.1 KJ/Kmol·K(2)飽和蒸汽(353K、0.1013MPa)理想氣體 點(Tr、Pr)落在圖2-8
6、圖曲線左上方,所以,用普遍化維里系數(shù)法進行計算。由式(3-61)、(3-62)計算(3)理想氣體(353K、0.1013MPa)理想氣體(453K、1.013MPa) (4)理想氣體(453K、1.013MPa)真實氣體(453K、1.013MPa)點(Tr、Pr)落在圖2-8圖曲線左上方,所以,用普遍化維里系數(shù)法進行計算。由式(3-61)、(3-62)計算4.求3-12. 試求算366K 、2.026MPa 下1mol乙烷的體積、焓、熵與內(nèi)能。設255K 、0.1013MPa時乙烷的焓、熵為零。已知乙烷在理想氣體狀態(tài)下的摩爾恒壓熱容答案:1383 cm3/mol, 7772J/mol, 1.
7、441 J/mol/k, 5055 J/mol/k. 第四章4-2. 某二元組分液體混合物在固定T及P下的焓可用下式表示:。式中,H單位為J/mol。試確定在該溫度、壓力狀態(tài)下(1)用x1表示的和;(2)純組分焓H1和H2的數(shù)值;(3)無限稀釋下液體的偏摩爾焓和的數(shù)值。解:(1)已知 (A)用x2=1- x1帶入(A),并化簡得: (B)由二元溶液的偏摩爾性質(zhì)與摩爾性質(zhì)間的關系:, 得: , 由式(B)得:所以 (C) (D)(2)將x1=1及x1=0分別代入式(B)得純組分焓H1和H2 (3)和是指在x1=0及x1=1時的和,將x1=0代入式(C)中得:,將x1=1代入式(D)中得:。4-10. 某二元液體混合物在固定T和P下其超額焓可用下列方程來表示:HE=x1x2(40x1+20x2).其中HE的單位為J/mol。試求和(用x1表示)。答案:4-12. 473K、5MPa下兩氣體混合物的逸度系數(shù)可表示為:。式中y1和y2為組分1和組分2 的摩爾分率,試求、的表達式,并求出當y1 =y2=0.5時,、各為多少?答案:解:同理:當x1=0.5時:同理: 方法二:由偏二
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