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1、第二章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：T c=190.6K Pc=4.600MPa Vc=99 cm3/mol =0.008(1) 理想气体方程P=RT/V=8.314323.15/124.610-6=21.56MPa(2) R-K 方程2.522.560.5268.314900.478073cRa PamKolP 5316.6.68cTb l 0.5Ra
2、PVb 50.5558.3142. 3.26931461.9810=19.04MPa(3) 普遍化关系式232.150.695rcT2.5rcV利用普压法计算， 1Z crRPV crT654.102.40.21383cr rrZPR迭代：令 Z0=1P r0=4.687 又 Tr=1.695，查附录三得：Z 0=0.8938 Z1=0.4623=0.8938+0.0080.4623=0.8975 1此时，P=P cPr=4.64.687=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=19.22MPa2
3、-4.将压力为 2.03MPa、温度为 477K 条件下的 2.83m3NH3 压缩到 0.142 m3，若压缩后温度 448.6K，则其压力为若干？分别用下述方法计算：（1）Vander Waals 方程；（2）Redlich-Kwang 方程；（3）Peng-Robinson 方程；（4）普遍化关系式。解：查附录二得 NH3 的临界参数：T c=405.6K Pc=11.28MPa Vc=72.5 cm3/mol =0.250(1) 求取气体的摩尔体积对于状态：P=2.03 MPa、T=447K、V=2.83 m 3普维法4705.617rc2.018.rc 01.61.624.838.r
4、BT14.24.2707.93959r01.6.10.26cBPRTV=1.88510 -3m3/molcrVBPZRTn=2.83m 3/1.88510-3m3/mol=1501mol对于状态：摩尔体积 V=0.142 m3/1501mol=9.45810-5m3/mol T=448.6K(2) Vander Waals 方程22262678.1405.464cRTa PaolP5316.3.3782cb l22 558.14.0.47.6957RTaP MPaV (3) Redlich-Kwang 方程2.522.560.5268.31400.4780789ca amKol5316.6.6
5、2cRTb lP0.5 50.5558.314. 8.67918.34942.0a MPaVb (4) Peng-Robinson 方程 4.6.06rcT 2 20.371529.3741.5260.90.5.743k2 20.5 0.511.74316.947rTkT6268.470.52.0.2ccRa PamolP 53168.314.0.80. 0cTb mol aRPVbV5 10 108.314.6.42695209.48.52.339.582.36 .0MPa(5) 普遍化关系式 2 适用普压法，迭代进行计算，方法同 1-55.17.01.rcV1（3）2-7：答案： 3cm第
6、三章3-3. 试求算 1kmol 氮气在压力为 10.13MPa、温度为 773K 下的内能、焓、熵、 、 和自由焓之值。VCp假设氮气服从理想气体定律。已知：（1）在 0.1013 MPa 时氮的 与温度的关系为 ；pC27.0.4187J/molKpT（2）假定在 0及 0.1013 MPa 时氮的焓为零；（3）在 298K 及 0.1013 MPa 时氮的熵为 191.76J/(molK)。答案：8272KJ/Kmol, 14703 KJ/Kmol, 181.4 J/Kmol/K22.13 KJ/Kmol/K, 30.45 J/Kmol/K, -125507 KJ/Kmol3-8. 试估
7、算纯苯由 0.1013 MPa、80的饱和液体变为 1.013 MPa、180的饱和蒸汽时该过程的 、V和 。已知纯苯在正常沸点时的汽化潜热为 3.733 J/mol；饱和液体在正常沸点下的体积为 95.7 HScm3/mol；定压摩尔热容 ；第二维里系数16.03.257J/molKigpCT。2.4310/molB=-78cT解：1.查苯的物性参数：T c=562.1K、P c=4.894MPa、=0.2712.求 V由两项维里方程 2.432 11780BZRTRT2.4631.03178085978453.计算每一过程焓变和熵变（1）饱和液体（恒 T、P 汽化） 饱和蒸汽H V=307
8、33KJ/KmolS V=H V/T=30733/353=87.1 KJ/KmolK（2）饱和蒸汽（353K、0.1013MPa）理想气体 点（T r、 Pr）落在图 2-8 图曲线左上方，所以，用普遍化维里系数法进行计算。由式（3-61） 、 （3-62）计算R2R1)(-HHidTiPVSSiid21molcPZRTV32 .9.597.0l35.10.6.3628.0153C 027.894.13CrP011rc-RrrHdBdBTT.27.682.6.8240.718.241.7 =-01.3145.RKJmol（3）理想气体（353K、0.1013MPa）理想气体（453K、1.01
9、3MPa）21214536.01.03.3578.4.29.847idTidPCSRlnTlnlnKJmo（4）理想气体（453K、1.013MPa）真实气体（453K、1.013MPa）点（T r、 Pr）落在图 2-8 图曲线左上方，所以，用普遍化维里系数法进行计算。由式（3-61） 、 （3-62）计算4.求011-RrrSdBPT.27.60.278.14-09341.8.1RSKJmol21453 26.0.35.7435.TididPHCTKJmo806.1523r 207.894.13rPR01rc-rrHdBdBTT.86.27.860.529.71.260.83 -0391R
10、1rrSdBPT-.27.860.27.61039125.RHKJmol23.087RSKJmolS,3-12. 试求算 366K 、2.026MPa 下 1mol 乙烷的体积、焓、熵与内能。设 255K 、0.1013MPa 时乙烷的焓、熵为零。已知乙烷在理想气体状态下的摩尔恒压热容 36210.3829.0417.5810J/molKigpCTT答案：1383 cm3/mol, 7772J/mol, 1.441 J/mol/k, 5055 J/mol/k. 第四章4-2. 某二元组分液体混合物在固定 T 及 P 下的焓可用下式表示：。式中，H 单位为 J/mol。试确定在该温度、压力状态下
11、1211240640Hxxx（1）用 x1 表示的 和 ；（2）纯组分焓 H1 和 H2 的数值；（3）无限稀释下液体的偏摩尔焓 和1H的数值。2解：（1）已知 （A）1211240640Hxxx用 x2=1- x1 带入（A） ，并化简得： 1116402xx（B）318x由二元溶液的偏摩尔性质与摩尔性质间的关系：， 11,TPMx21,TPMx得： ， 11,TPHH21,TPH由式（B）得： 211,806TPxx所以 （C）32111160806x231406/xJmol（D）2182Hx 3/Jol（2）将 x1=1 及 x1=0 分别代入式（B）得纯组分焓 H1 和 H240/Jm
12、ol60/Jml（3） 和 是指在 x1=0 及 x1=1 时的 和 ，将 x1=0 代入式（C）中得：12 12KmolJHHidTidPV 7.40361)( RR 21 SSSiiKmolJ26.9，将 x1=1 代入式（D）中得： 。1420/HJmol2640/HJmol4-10. 某二元液体混合物在固定 T 和 P 下其超额焓可用下列方程来表示：H E=x1x2(40x1+20x2).其中 HE 的单位为 J/mol。试求 和 （用 x1 表示） 。1E2答案：4-12. 473K、5MPa 下两气体混合物的逸度系数可表示为： 。式中 y1 和 y2 为组分 112lny和组分 2
13、 的摩尔分率，试求 、 的表达式，并求出当 y1 =y2=0.5 时， 、 各为多少？1f2 f2答案：解： 3212212121221 )()()(ln nnnnyy 212121 3212121 ,12121,11 42)()( )()ln(ln 22yyyynnnnpTnpT32pxf13211lnl ypxf同理： )21(231ll 322 yyf 当 x1=0.5 时： Mpapeyf .35.01同理： f2.42方法二：由偏二元溶液性质和摩尔性质之间的关系（416a）计算： 21dxM3223221 )1()(lnlln yyydx同理： )21(231)(1()(lnlnl 322)32212 yyyydy 以下同方法一第六章6-7：符合第二定律6-11：（1）：-1088.6 KJ, (2) 383.09 KJ/KG, (3) 638.53 KJ/Kg. (4) 62.5 %. 6-14：
