(完整版)化工热力学(第三版)答案陈钟秀

发布时间:2023-04-17 08:10:35   来源:文档文库   
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2-1.使用下述方法计算1kmol甲烷贮存在体积为0.1246m3、温度为50℃的容器中产生的压力:1)理想气体方程;2R-K方程;3)普遍化关系式。解:甲烷的摩尔体积V=0.1246m3/1kmol=124.6cm3/mol
查附录二得甲烷的临界参数:Tc=190.6KPc=4.600MPaVc=99cm3/molω=0.008(1理想气体方程
P=RT/V=8.314×323.15/124.6×10-6=21.56MPa
(2R-K方程
R2Tc2.58.3142190.62.560.52
a0.427480.427483.222PamKmol6
Pc4.610
b0.08664
RTc8.314190.6531
0.086642.98510mmol6Pc4.610
P
RTa0.5
VbTVVb
8.314323.153.222

12.462.985105323.150.512.4610512.462.985105



=19.04MPa(3普遍化关系式
TrTTc323.15190.61.695VrVVc124.6991.2592
∴利用普压法计算,Z
Z0Z1
ZRT
PcPrVPVZcPr
RTP
PV4.610612.46105c
ZPrPr0.2133Pr
RT8.314323.15

迭代:令Z0=1Pr0=4.687Tr=1.695,查附录三得:Z0=0.8938Z1=0.4623
ZZ0Z1=0.8938+0.008×0.4623=0.8975
此时,P=PcPr=4.6×4.687=21.56MPa
同理,取Z1=0.8975依上述过程计算,直至计算出的相邻的两个Z值相差很小,迭代结束,得ZP的值。
P=19.22MPa
2-2.分别使用理想气体方程和Pitzer普遍化关系式计算510K2.5MPa正丁烷的摩尔体积。已知实验值为1480.7cm3/mol
解:查附录二得正丁烷的临界参数:Tc=425.2KPc=3.800MPaVc=99cm3/molω=0.193

1)理想气体方程
V=RT/P=8.314×510/2.5×106=1.696×10-3m3/mol
误差:
1.6961.4807
100%14.54%
1.4807
TTc510425.21.199PrPPc2.53.80.6579—普维法
2Pitzer普遍化关系式对比参数:Tr

B00.083
0.4220.422
0.0830.2326Tr1.61.1991.6
B10.139
0.1720.172
0.1390.05874Tr4.21.1994.2
BPc
B0B1=-0.2326+0.193×0.05874=-0.2213RTcZ1
BPBPP
1crRTRTcTr
=1-0.2213×0.6579/1.199=0.8786
PV=ZRT→V=ZRT/P=0.8786×8.314×510/2.5×106=1.49×10-3m3/mol误差:
1.491.4807
100%0.63%
1.4807
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81.38%100kg的焦炭能生成1.1013MPa303K的吹风气若干立方米?(2)所得吹风气的组成和各气体分压。解:查附录二得混合气中各组分的临界参数:
一氧化碳(1Tc=132.9KPc=3.496MPaVc=93.1cm3/molω=0.049Zc=0.295二氧化碳(2Tc=304.2KPc=7.376MPaVc=94.0cm3/molω=0.225Zc=0.274y1=0.24y2=0.76(1Kay规则计算得:
TcmyiTci0.24132.90.76304.2263.1K
i
PcmyiPci0.243.4960.767.3766.445MPa
i
TrmTTcm303263.11.15PrmPPcm0.1011.4450.0157—普维法
利用真实气体混合物的第二维里系数法进行计算
B100.083
0.4220.422
0.0830.029891.61.6
Tr1303132.90.1720.172
0.1390.13364.2
Tr4.2303132.91
1
B10.139

本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/3032a3e8b2717fd5360cba1aa8114431b80d8e47.html

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