发布时间 : 星期六 文章《化工热力学》通用型第二、三章答案更新完毕开始阅读01000ecd0640be1e650e52ea551810a6f524c881
联立求解方程（A）、）（B）进行迭代运算得：
迭代次数 0 1 2 3 4 5 6 7
Z 1 0.5709 0.5096 0.5394 0. 5211 0.5313 0.5252 0.5287 h 0.2119 0.3712 0.4158 0.3928 0.4066 0.3988 0.4035 0.4008 因此：Z＝0.5287，h＝0.4008 混合物得摩尔体积为：V?（2）Pitzer的普遍化压缩因子关系式 求出混合物的虚拟临界常数：
Tpc?y1Tc1?y2Tc2?0.35?304.2?0.65?369.8?346.8K ppc?y1pc1?y2pc2?0.35?7.382?0.65?4.248?5.345MPa
T400Tpr???1.15
Tpc346.8p13.78ppr???2.58
ppc5.345查图2－9和2－10得：Z?0??0.480,Z?1??0.025
ZRT0.5287?8.314?400?43?1??1.276?10m?mol 6p13.78?10??y1?1?y2?2?0.35?0.228?0.65?0.152?0.179
则： Z?Z(0)??Z(1)?0.48?0.179?0.025?0.4845
V?2－29．试运算甲烷（1）、丙烷（2）及正戊烷（3）的等摩尔三元体系在373K下的B值。已知373K温度下
B11??20cm3?mol?1，B22??241cm3?mol?1，B33??61cm3?mol?1 B12??75cm3?mol?1，B13??122cm3?mol?1，B23??399cm3?mol?1
222BB）y3?B33?2y1y2?B12?2y1y3?B13?2y2y3?B23M?y1?B11?2?22?解：由式（2y－45BM???yiyjBij，关于三元体系得：
222j??1/3????20???1/3????241?i??1/3????621??2?1/3?1/3???75??2?1/3?1/3???122??2?1/3?1/3???399?ZRT0.4845?8.314?400?63?1??116.93?10m?mol 6p13.78?10??2－29．试运算混合物CO2（1）－n-C4H10（2）在344.26K和6.48MPa时??233.44?cm3?mol－1?的液体体积。已知混合物中CO2的摩尔分数为x1＝0.502，液体摩尔体积的实验值为Vl?9.913?10?5m3?mol
解：从附录三中CO2（1）和n-C4H10（2）的临界参数值如下：
物质 CO2 n-C4H10 Tc/K 304.2 425.12 pc/ MPa 7.382 3.796 Vc/(cm3?mol-1) 94.0 255 R2/7ZC 0.274 0.274 ? 0.228 0.166 i0.502?94.0?0.2709 由式（2－65c）得：?1?x1Vc1/?xiVci?0.502?94.0?0.498?255i?2?1??1?1?0.2709?0.7291
0.58??94?255?0.51/31/331?k12?8?Vc1?Vc2?/Vc1?Vc2??0.9505
1/31/33940.5?255 Tc12?(1?k12)Tc1Tc2??304.22?425.12??0.9505?341.8
2Tcm????i?jTcij??1Tc1??2Tc2?2?1?2Tc12?xiTci??1??1?T??使用式（2－63）：V?R?运算 ??p??ZRAci??i式中：每个物质的ZRA值使用Zc代替，则：ZRA??xiZRAi?0.274
????
ij
?0.27092?304.2?0.72912?425.12?2?0.2709?0.7291?341.8?383.34KT344.26Tr???0.8981
2/7??xT?0.502?304.20.498?425.12??1??1?0.8981?2/7?T383ici.34?1??1?TR??cm??V?R???8.314?????0.27466?ZRAp7.382?103.796?10??ci??i6.76?199.?13??88?88.7610m3??mol误差％＝100％＝10.46％ 99.13??
习题
3－1. 单组元流体的热力学差不多关系式有哪些？
答：单组元流体的热力学关系包括以下几种：
（1）热力学差不多方程：它们适用于封闭系统，它们能够用于单相或多相系统。
dU?TdS?pdV dH?TdS?Vdp dA??pdV?SdT dG?Vdp?SdT
（2）Helmholtz方程，即能量的导数式
??U???A???U???H?T?????? ???? ?p???V?V?S?S??????p??H??V???G???A?S??G?TV????p??????p?? ?S???T????T?
??V??p??S??T（3）麦克斯韦（Maxwell）关系式
??T??T???p???V?? ???????? ??? ??V?????S???p?S??S?V ????? ??T?V??V?T3－2. 本章讨论了温度、压力对H、S的阻碍，什么原因没有讨论对U的阻碍？
答：本章详细讨论了温度、压力对H、S的阻碍，由于U?H?pV，在上一章差不多讨论了流体的pVT关系，按照这两部分的内容，温度、压力对U的阻碍便能够方便地解决。
3－3. 如何懂得剩余性质？什么原因要提出那个概念？
答：所谓剩余性质，是气体在真实状态下的热力学性质与在同一温度、压力下当气体处于理想气体状态下热力学性质之间的差额，即：
MR?M(T,p)?Mig(T,p)
?p?Sp??V??S???S??????????p?? ?T??p??TM与Mig分别表示同温同压下真实流体与理想气体的广度热力学性质的摩尔量，如V、U、H、S和G等。
需要注意的是剩余性质是一个假想的概念，用那个概念能够表示出真实状态与假想的理想气体状态之间热力学性质的差额，从而能够方便地算出真实状态下气体的热力学性质。
定义剩余性质这一个概念是由于真实流体的焓变、熵变运算等需要用到真实流体的热容关系式，而关于真实流体，其热容是温度和压力的函数，同时没有相应的关联式，为了解决此咨询题就提出了剩余性质的概念，如
此就能够利用这一概念方便地解决真实流体随温度、压力变化的焓变、熵变运算咨询题了。
3－4. 热力学性质图和表要紧有哪些类型？如何利用体系（过程）的特点，在各种图上确定热力学的状态点？
答：已画出的热力学性质图有p－V，p－T，H－T、T－S、lnp－H、H－S图等，其中p－V图和p－T图在本书的第二章差不多介绍，它们只作为热力学关系表达，而不是工程上直截了当读取数字的图。在工程上常用地热力学性质图有：
（1） 焓温图（称H－T图），以H为纵坐标，T为横坐标。 （2） 温熵图（称T－S图），以T为纵坐标，S为横坐标。 （3） 压焓图（称lnp－H图），以lnp为纵坐标，H为横坐标。 （4） 焓熵图（称Mollier图，H－S图），以H为纵坐标，S为横坐标。
水蒸汽表是收集最广泛、最完善的一种热力学性质表。
热力学性质图的制作能够将任意点取为零（即基准点），例如，目前常用的H、S基点为该物质－129℃的液体。能够利用一些实验数据，此外，还能够按照体系和过程的特点，利用各种热力学差不多关系，如热力学性质关系式、p－V－T数据等进行运算。制作纯物质（包括空气）热力学性质图表是一个专门复杂的过程，制图中输入的实验值是有限的，大量的数据是选用合适的方法进行运算得到的。同时既需要各单相区和汽液共存区的p－V－T数据，又需要它们在不同条件下的等热力学基础数据，如沸点
Tb、熔点Tm、临界常数Tc、pc和Vc。
3－5. 推导以下方程
??S???p???U???p??????， ???T???p ?V?T?V?T??T??V??T??V式中T、V为独立变量
证明：（1）设变量x,y,z，且z?f?x,y? 写出z的全微分为：dz????z???M,?x??y则，dz?Mdx＋Ndy
令，????z??z??dx????y??dy ?x??x??z???y???y???N ??x