热力学作业第三版陈钟秀

1 3-3 假设氮气服从理想气体定律，试计算1kmol 氮气在温度500℃，压力为10.13MPa 下的内能、焓、熵、Cp、Cv 和自由焓之值。已知：（1）在 0.1013MPa 时氮气的 Cp 与温度的关系为：)(004187.022.2711 KmolJTC p（2）假定在 0℃及 0.1013MPa 时氮气的焓值为零；（3）在 25℃及 0.1013MPa 时氮气的熵值为1176.191KmolJ。解：（1）熵值的计算dpTVdTTCdSpp对于理想气体：dppRdTTCdSpdppRdTTCdSp13.101013.077329877329813.101013.077329801)04187.022.27(dppRdTTTSS1013.013.10ln314.8298773ln22.27)298773(004187.011354.10KmolJ)(4.181354.1076.191354.10110KmolJSS（2）焓值的计算dTCdHp7732730)004187.022.27(dTTHH)273773(21)273773(22.2722)(9.147041molJ)9.14704)(9.147049.14704011KmolKJmolJHH（3）其他热力学性质计算)(178.8278773314.89.147041KmolKJRTHpVHU)(022.1329444.181773178.72781KmolKJTSUA2 )(3.1255174.1817739.147041KmolKJTSHG)(45.30773004187.022.2711KmolJC p)(14.22314.845.301KmolKJRCCpV3-5. 试用普遍化方法计算二氧化碳在473.2K 、30 MPa 下的焓与熵。已知在相同条件下，二氧化碳处于理想状态的焓为8377 J/mol，熵为 -25.86 J/(mol·K). 解：查附录二得二氧化碳的临界参数为：T c=304.2K 、Pc=7.376MPa 、ω=0.225 ∴T r= T/ T c=473.2/304.2=1.556 Pr= P/ Pc=30/7.376=4.067 —利用普压法计算查表，由线性内插法计算得出：01.741RcHRT10. 0 46 6 2RcHRT00. 8 5 1 7RSR10. 2 9 6RSR∴由01RRRcccHHHRTRTRT、01RRRSSSRRR计算得：HR=-4.377 KJ/mol SR=-7.635 J/( mol· K) ∴H= HR+ Hig=-4.377+8.377=4 KJ/mol S= SR+ Sig=-7.635-25.86=-33.5 J/( mol·K) 3-15. 试计算液态水在30℃下，压力分别为（a）饱和蒸汽压、 （b）100×105Pa 下的逸度和逸度系数。已知： （1）水在 30℃时饱和蒸汽压pS=0.0424 ×105Pa；（2）30℃， 0～100×105Pa 范围内将液态水的摩尔体积视为常数，其值为0.01809m3/kmol ；（3）1×105Pa 以下的水蒸气可以视为理想气体。解：（a）30℃， Ps=0.0424 ×105Pa 汽液平衡时，LVSiiifff又 1×105Pa 以下的水蒸气可以视为理想气体，Ps=0.0424 ×105Pa＜1×105Pa∴30℃、 0.0424×105Pa 下的水蒸气可以视为理想气体。又 理想气体的fi=P∴50.042410SSiifPPa1SSSiiifP（b）30℃， 100×105Pa expSiLPLSSiiiiPVfPdPR...