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1、. 第二章3、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=0.1246 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(1) 理想气体方程P=RT/V=8.314323.15/124.610-6(2) R-K方程(3) 普遍化关系式2利用普压法计算，迭代：令Z0=1Pr0=4.687 又Tr=1.695，查附录三得：Z0=0.8938 Z1=0.8938+0.0080.4623=0.8975 此时，P=PcPr同理，取Z1=0.8975 依上述过程计算，
2、直至计算出的相邻的两个Z值相差很小，迭代完毕，得Z和P的值。3/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 =0.1931理想气体方程V=RT/P=8.314510/106=10-3m3/mol 误差：2Pitzer普遍化关系式比照参数：普维法PV=ZRTV= ZRT/P=0.87868.314510/2.5106=1.4910-3 m3/mol误差：2-3.生产半水煤气时，煤气发生炉在吹风阶段的*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%的100kg的焦炭能生成1.1013M
3、Pa、303K的吹风气假设干立方米？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(1)：Tc=132.9K Pc=3.496MPa Vc cm3/mol =0.049 Zc二氧化碳(2)：Tc=304.2K Pc=7.376MPa Vc cm3/mol =0.225 Zc又y1=0.24，y2(1)由Kay规则计算得：普维法利用真实气体混合物的第二维里系数法进展计算又3/molV总=n V=1001033(2)3NH3压缩到0.142 m3，假设压缩后温度448.6K，则其压力为假设干？分别用下述方法计算：1Vander Waals方程；2Redlich-
4、Kwang方程；3Peng-Robinson方程；4普遍化关系式。解：查附录二得NH3的临界参数：Tc=405.6K Pc=11.28MPa Vc cm3/mol =0.250(1) 求取气体的摩尔体积对于状态 m3普维法V=1.88510-3m3/mol3/1.88510-3m3/mol=1501mol对于状态：摩尔体积V=0.142 m3/1501mol10-5m3/mol(2) Vander Waals方程(3) Redlich-Kwang方程(4) Peng-Robinson方程(5) 普遍化关系式2 适用普压法，迭代进展计算，方法同1-132-6.试计算含有30%摩尔分数氮气1和70
5、%摩尔分数正丁烷2气体混合物7g,在188、6.888MPa条件下的体积。B11=14cm3/mol，B22=-265cm3/mol，B12=-9.5cm3/mol。解：V(摩尔体积)=4.2410-4m3/mol假设气体混合物总的摩尔数为n，则V= nV(摩尔体积)=0.14294.2410-4=60.57 cm3解：适用EOS的普遍化形式查附录二得NH3的临界参数：Tc=126.2K Pc=3.394MPa =0.041R-K方程的普遍化、两式联立，迭代求解压缩因子Z2SRK方程的普遍化、两式联立，迭代求解压缩因子Z第三章3-1. 物质的体积膨胀系数和等温压缩系数的定义分别为：，。试导出服
6、从Vander Waals状态方程的和的表达式。解：Van der waals 方程由Z=f(*,y)的性质得 又 所以 故 3-2. *理想气体借活塞之助装于钢瓶中，压力为34.45MPa，温度为93，对抗一恒定的外压力3.45 MPa而等温膨胀，直到两倍于其初始容积为止，试计算此过程之、Q和W。解：理想气体等温过程，=0、=0Q=-W= J/mol W J/mol又 理想气体等温膨胀过程dT=0、=5.763J/(molK)=-3665.763=-2109.26 J/(molK) J/(molK) J/(molK) J/molMPa、温度为773K下的内能、焓、熵、和自由焓之值。假设氮气服
7、从理想气体定律。： MPa时氮的与温度的关系为；2假定在0及 MPa时氮的焓为零；3在298K及 MPa时氮的熵为191.76J/(molK)。3-4. 设氯在27、 MPa下的焓、熵值为零，试求227、10 MPa下氯的焓、熵值。氯在理想气体状态下的定压摩尔热容为解：分析热力学过程 -H1R H2R -S1R S2R查附录二得氯的临界参数为：Tc=417K、Pc=7.701MPa、 Tr= T1/ Tc=300/417=0.719 Pr= P1/ Pc利用普维法计算又 代入数据计算得J/mol、 J/( molK)(2)理想气体由300K、0.1MPa到500K、10MPa过程的焓变和熵变
8、J/( molK)(3) 500K、10MPa的理想气体转换为真实气体的剩余焓和剩余熵Tr= T2/ Tc=500/417=1.199 Pr= P2/ Pc利用普维法计算又 代入数据计算得J/mol、 J/( molK)=H2-H1= H2=-+= S2-S1= S2=-+ J/( molK)3-5. 试用普遍化方法计算二氧化碳在473.2K、30 MPa下的焓与熵。在一样条件下，二氧化碳处于理想状态的焓为8377 J/mol，熵为-25.86 J/(molK).解：查附录二得二氧化碳的临界参数为：Tc=304.2K、Pc=7.376MPa、 Tr= T/ Tcr= P/ Pc利用普压法计算查
9、表，由线性内插法计算得出：由、计算得：HR=-4.377 KJ/mol SR J/( molK)H= HR+ Hig=-4.377+8.377=4 KJ/molS= SR+ Sig J/( molK)3-6.。K、013 MPa的恒定压力下汽化，试计算此过程中、和之值。3-8. 试估算纯苯由013 MPa、80的饱和液体变为1.013 MPa、180的饱和蒸汽时该过程的、和 J/mol3/mol；定压摩尔热容；第二维里系数。解：1.查苯的物性参数：Tc=562.1K、Pc=4.894MPa、V 由两项维里方程1饱和液体恒T、P汽化饱和蒸汽HV=30733KJ/KmolSV=HV KJ/Kmol
10、K2饱和蒸汽353K、0.1013MPa理想气体点Tr、Pr落在图2-8图曲线左上方，所以，用普遍化维里系数法进展计算。由式3-61、3-62计算3理想气体353K、0.1013MPa理想气体453K、1.013MPa4理想气体453K、1.013MPa真实气体453K、1.013MPa点Tr、Pr落在图2-8图曲线左上方，所以，用普遍化维里系数法进展计算。由式3-61、3-62计算3-9. 有A和B两个容器，A容器充满饱和液态水，B容器充满饱和蒸气。两个容器的体积均为1L，压力都为1MPa。如果这两个容器爆炸，试问哪一个容器被破坏的更严重？假定A、B容器内物质做可逆绝热膨胀，快速绝热膨胀到0
11、.1 MPa。3-10. 一容器内的液体水和蒸汽在1MPa压力下处于平衡状态，质量为1kg。假设容器内液体和蒸汽各占一半体积，试求容器内的液体水和蒸汽的总焓。解：查按压力排列的饱和水蒸汽表，1MPa时，根据题意液体和蒸汽各占一半体积，设干度为*则解之得：所以3-11. 过热蒸汽的状态为533Khe 1.0336MPa，通过喷嘴膨胀，出口压力为0.2067MPa，如果过程为可逆绝热且到达平衡，试问蒸汽在喷嘴出口的状态如何？3-12. 试求算366KMPa下1mol乙烷的体积、焓、熵与内能。设255KMPa时乙烷的焓、熵为零。乙烷在理想气体状态下的摩尔恒压热容3-13. 试采用RK方程求算在227
12、、5 MPa下气相正丁烷的剩余焓和剩余熵。解：查附录得正丁烷的临界参数：Tc=425.2K、Pc=3.800MPa、又R-K方程：试差求得：V=5.6110-4m3/mol3-14. 假设二氧化碳服从RK状态方程，试计算50、 MPa时二氧化碳的逸度。解：查附录得二氧化碳的临界参数：Tc=304.2.2K、Pc又迭代求得：V=m3/molf3-15. 试计算液态水在30下，压力分别为a饱和蒸汽压、b100105Pa下的逸度和逸度系数。：1水在30时饱和蒸汽压pS105Pa；230，0100105Pa3/kmol；31105Pa以下的水蒸气可以视为理想气体。解：a30，Ps=0.0424105P
13、a汽液平衡时，又1105Pa以下的水蒸气可以视为理想气体，Ps=0.0424105Pa1105Pa30、0.0424105Pa下的水蒸气可以视为理想气体。又 理想气体的fi=Pb30，100105Pa3-16. 有人用A和B两股水蒸汽通过绝热混合获得0.5MPa的饱和蒸汽，其中A股是干度为98的湿蒸汽，压力为0.5MPa，流量为1kg/s；而B股是473.15K，0.5MPa的过热蒸汽，试求B股过热蒸汽的流量该为多少？解：A股：查按压力排列的饱和水蒸汽表， 0.5MPa151.9时，根据题意，为等压过程，忽略混合过程中的散热损失，绝热混合 Qp = 0，所以混合前后焓值不变设B股过热蒸汽的流量为 * kg/s，以1秒为计算基准，列能量衡算式解得：该混合过程为不可逆绝热混合，所以混合前后的熵值不相等。只有可逆绝热过程，因为是等压过程，该题也不应该用进展计算。 第四章4-1. 在20、0.1013MPa时，乙醇1与H2O2所形成的溶液其体积可用下式表示：。试将乙醇和水的偏摩尔体积、表示为浓度*2的函数。解：由二元溶液的偏摩尔性质与摩尔性质间的关系：得： 又 所以4-2. *二元组分液体混合物在固定T及P下的焓可用下式表示：
