化工熱力學(xué)(馮新宣愛國)第二章習(xí)題解答

用混合物第二Virial系數(shù)B=yi2Bii+丫細(xì)22+2yiy2Bi2用混合物第二Virial系數(shù)B=yi2Bii+丫細(xì)22+2yiy2Bi2=(0.5)2(-0.012)+(0.5)2(-0.083)+2(0.5)(0.5)(—0.035)3 -1=0.042mskmol根據(jù)Virial方程式(2-32):V=RT+B=(8.3145)"03(422)"P一50咒105+(—0.042)=0.659m3kmol-1體積流率為：nVrn=19.7X0.659=13.0m3h-12-28.混合工質(zhì)的性質(zhì)是人們有興趣的研究課題。(CHCIF2)組成的等摩爾混合工質(zhì)氣體在物的相互作用參數(shù)ki2=0。計(jì)算中所使用的臨界參數(shù)如下表:試用RK狀態(tài)方程計(jì)算由R12(CCI2F2)和R22400K,5.0MPa時(shí)的摩爾體積。可以認(rèn)為該二元混合組元(i)Tc/KPc/MPa05R22(1)369.24.9750.215R12(2)3854.2240.176解法1::由式(2-11a) _2t2.5aii=0.42748——c^Pciia11=15.556m3MPakmol2K”a22=20.839m3MPaWmofK%0.5 3 2y由公式(2-68)得：a,=(aiaj(1—)=18.01m3MPakmolK”2由式(2-11b)RTbii=0.08664 C"Pcii得 b得 b11=0.05346m3kmol-13 1b22=0.06735mkmol計(jì)算所得數(shù)據(jù)如下:ijTcij/KPcij/MPaaijbj11369.24.97515.5560.05346223854.12420.8390.0672512377.024.52518.01nn根據(jù)(2-66):am=送送yiyja^4j壬2 3 2am=$211+2y1y2a12十丫2&22=27.226m制Pa^kmol-卞"

根據(jù)（2-67）:bm=送yibbm=bm=y1b11由RK方程pRTam 迭代便可得到體積，解法有 3種，見例題2-6。V-bmT1/2V（V+bm）或者第4種方法為:27.226bmRT1.50.06035X由RK方程pRTam 迭代便可得到體積，解法有 3種，見例題2-6。V-bmT1/2V（V+bm）或者第4種方法為:27.226bmRT1.50.06035X0.008314x4001.5=6.783bmPrt代入RK方程:0.060350.008314X400=0.09074利用迭代法VmZmhm求得4 h'-6.783（hm1一hm0.09074Zm=ZmRTZm0.2489hm=0.3645O.2489y314yOO=o.1655m3.kmo|-15X106解法2:由上表CHClF2臨界參數(shù)：Tc1=369.2K、pc1=4.975MPa,代入式（2-11a）、式（2-11b）—2十2.5 2 25得:aj—2十2.5 2 25得:aj=0.42748Rc1 =0.42748x8.314滅369.22十2.5

-c1Pc16 =15.5560Pae6*0.5■mol，4.975x10S=O.O8664RT1=0.0866恥8.31以369.2=5.3456X10^m3mol」Pc14.975X106由上表CCI2F2的臨界參數(shù)：Tc2=385K、pc2=4.224MPa，代入式（2-11a）、式（2-11b）得:2十 2.5a2=0.427482十 2.5a2=0.42748RTc22 25=0.42748￡314^385.Pc24.224咒106=20.3453Pa-m6水0.5-mol'b2i08664告 訕」根據(jù)式（2-68）計(jì)算交叉項(xiàng)aj:a12=@￡2）0.5（1-匕2）=（15.556OX2O.3453）0.5x（1-O）=17.7902Pam6K0"moLa11=佝印)0.5(1-k12)=(15.5560x15.556O)0.5x(1-0)=15.5560Pa”m6”K。5”moLa22=@2&2)0.5(1-k12)=(20.3453x20.3453)0.5x(1-0)=20.3453Pa?m6”K0.5rnoL由式（2-66）、式（2-67）傳統(tǒng)混合規(guī)則計(jì)算 am、bm=0.52=0.52X15.5560+2x0.5x0.^17.7902am zyiyjaij=y1a11+2丫$2印2+y2%i4j4■mol，+0.52X20.3453=17.8704Pam6K0"■mol，nbm=2；yibi=0.5x5.3456x10f0.5x6.5655x10,=5.9556x10,m3-mol」i4將混合物看成一個(gè)虛擬的純物質(zhì)。根據(jù)式（2-54將混合物看成一個(gè)虛擬的純物質(zhì)。根據(jù)式（2-54）~式（2-56）Tcm=送yiTci=0.5x369.2+0.5x385=377.1KiPcm二送yiPCi=0.5x4.975+0.5x4.224=4.5995MPai再代入RK方程式再代入RK方程式am卩=—/")用Excel求解得V=3.8469x10-4m3/mol答：該混合工質(zhì)氣體在 400K，5.0Mpa時(shí)的摩爾體積為3.846^10-4m3/mol。附Excel求解［刊尋）日町*駕〉開詒孫入 辰面布局 蛍式,數(shù)富豐問-曲||'1n?r**-.-7I排序宀aIg-"-.-:lL|?-IM ＞取消?舍'分列翥酗耄匚恿1212f*=D2-C2*H2/(C2-F2)+E2/(H2"0,5*G2+(G2+F2))234567aEpen4.599