发布时间 : 星期四 文章化工热力学答案-冯新-宣爱国-课后总习题答案详解 - 图文更新完毕开始阅读648365e4afaad1f34693daef5ef7ba0d4a736d0b
计算所需相关数据如下 iTcij/Pcij j K /MPa 11263.31 .2 94 21904.62 .6 00 11553.92 .1 56 Vcij/ zcij (m3/kmol) 0.0895 0.290 0.0990 0.288 0.0942 0.289 ωcij Trij Prij B0 B1 Bij /(m3/kmol) -0.0151 -0.0621 -0.0340 0.040 0.008 0.024 2.02 1.34 1.65 0.03/1.49 0.022/1.10 -0.054 -0.181 -0.107 0.130 0.0887 0.118 又B?y12B11?2y1y2B12?y22B22
即B1?0.52?(?0.0151)?2?0.5?0.5?(?0.0340)?0.52?(?0.0621)??0.0363m3/kmolB1P1(?0.0363?10?3)?1.013?105z1?1??1??0.998
RT18.314?255.37z1?R?T1?2n0.998?8.314?255.37?2?102.33V1???4.28m p11.013?1052）p2?5.0665?106Pa,T2?255.37K时 B2=B1=-0.0363m3/kmol
B2P2(?0.0363?10?3）?5.0665?106z2?1??1??0.913
RT28.314?255.37V2?z2?R?T2?2n0.913?8.314?255.37?102.3?2??0.0783m3 6p25.0665?10此时体积为0.0783m3
V1/V2=4.28/0.0783=54.66，所以压力提高50倍，体积缩小54.66倍。
2-27．一压缩机，每小时处理454 kg甲烷及乙烷的等摩尔混合物。气体在50×105 Pa、422 K下离开压缩机，试问离开压缩机的气体体积流率为多少
cm3?h?1？
25
解：设相对分子量用M表示，则混合物的相对分子量为 M?0.5MCH?0.5MCH?0.5?16.04?0.5?30.07?23.06
426混合物的流率为 n=454=19.7kmol?h-1 23.06根据读取的数据，并计算虚拟临界参数列于下表 名称 ij Tcij/ K 甲烷 已烷 甲烷-已烷 计算Bij，结果如下 名称 甲烷 已烷 甲烷-已烷 用混合物第二Virial系数 B?y12B11?y22B22?2y1y2B12
?(0.5)2(?0.012)?(0.5)2(?0.083)?2(0.5)(0.5)(?0.035) ?0.042m3kmol-1 根据Virial方程式（2-32）:
ij 11 22 12 Trij 2.214 1.382 1.749 B 0ijPcij/ MPa 4.60 4.88 4.70 Vcij/ m3?mol-1 Zcij ?ij 11 22 12 190.6 305.4 241.3 99 148 122 0.288 0.285 0.286 0.007 0.091 0.049 B 1ijBij -0.035 -0.169 -0.090 0.133 0.095 0.123 -0.012 -0.083 -0.036 26
RT(8.3145)?103(422)3-1?B??(?0.042)?0.659m?kmol V? 5P50?10体积流率为：nVm?19.7?0.659?13.0m3?h-1
2-28．混合工质的性质是人们有兴趣的研究课题。试用RK状态方程计算由R12（CCl2F2）和R22（CHClF2）组成的等摩尔混合工质气体在400K，5.0MPa时的摩尔体积。可以认为该二元混合物的相互作用参数k12＝0。计算中所使用的临界参数如下表：
组元（i） Tc/K R22（1） 369.2 R12（2） 385 pc/ MPa ? 4.975 4.224 0.215 0.176
解法1：：由式(2-11a)
2.5R2Tciiaii=0.42748Pcii得 a11=15.556m3?MPa?kmol-2?K2 a22=20.839 m3?MPa?kmol-2?K2 由公式(2-68)得：aij??aiaj?由式(2-11b)
0.511?1?kij??18.01m3?MPa?kmol-2?K
12
RTCiibii=0.08664PCii得 b=0.05346m3?kmol-1 b=0.06735m3?kmol-1
2211
计算所得数据如下：
ij 11 22 Tcij/K 369.2 385 Pcij /MPa aij bij 4.975 15.556 0.05346 4.124 20.839 0.06725 27
12 nn377.02 4.525 18.01 ------- 根据(2-66)：am???yiyjaij
i?1j?1am?ya11?2y1y2a12?ya22?27.226m?MPa?kmol?K21223-212
根据(2-67)：bm??yibi
i?1nbm?y1b11?y2b22?0.06035m3?kmol-1
由RK方程p?aRT迭代便可得到体积，解法有?1/2mV?bmTV?V?bm?3种，见例题2-6。
或者第4种方法为：
am27.226??6.7831.51.5bmRT0.06035?0.008314?400 bmP0.06035?5??0.09074RT0.008314?400代入RK方程：
zm hm1??6.783()1?hm1?hm
0.09074 hm?Zm利用迭代法 ，求得zm= 0.2489 hm=0.3645
ZmRT0.2489?8.314?4003-1Vm??=0.1655m?kmol6P5?10
解法2：由上表CHClF2临界参数：Tc1= 369.2K、pc1=4.975MPa，代入式（2-11a）、式
（
2.52-11b）得
?2：
oR2Tc1a1?0.42748pc1
8.3142?369.22.560.5?0.42748??15.5560Pa?m?K?m64.975?1028