化工热力学(第三版)答案陈钟秀

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；（2）R-K 方程；（3）普遍化关系式。 解：甲烷的摩尔体积V=0.1246 m3/1kmol=124.6 cm3/mol 查附录二得甲烷的临界参数：Tc=190.6K Pc=4.600MPa Vc=99 cm3/mol ω=0.008 (1) 理想气体方程 P=RT/V=8.314×323.15/124.6×10-6=21.56MPa (2) R-K 方程 22.522.560.5268.314190.60.427480.427483.2224.6 10ccR TaPa mKmolP 53168.314 190.60.086640.086642.985 104.6 10ccRTbmmolP ∴0.5RTaPVbT V Vb 50.5558.314323.153.22212.462.98510323.1512.46 1012.462.98510 =19.04MPa (3) 普遍化关系式 323.15 190.61.695rcTT T 124.6 991.259rcVV V＜2 ∴利用普压法计算，01ZZZ crZRTPP PV ∴ crPVZPRT 654.6 1012.46 100.21338.314323.15crrrPVZPPPRT 迭代：令 Z0=1→Pr0=4.687 又 Tr=1.695，查附录三得：Z0=0.8938 Z1=0.4623 01ZZZ=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 Z 和 P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510K、2.5MPa 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=425.2K Pc=3.800MPa Vc=99 cm3/mol ω=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：1.6961.4807100%14.54%1.4807 （2）Pitzer 普遍化关系式 对比参数：510 425.21.199rcTT T 2.5 3.80.6579rcPP P—普维法 ∴ 01.61.60.4220.4220.0830.0830.23261.199rBT  14.24.20.1720.1720.1390.1390.058741.199rBT  01ccBPBBRT=-0.2326+0.193×0.05874=-0.2213 11crcrBPBP PZRTRT T  =1-0.2213×0.6579/1.199=0.8786 ∴ PV=ZRT→V= ZRT/P=0.8786×8.314×510/2.5×106=1.49×10-3 m3/mol 误差：1.491.4807100%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...