化工热力学第三版第四章课后答案
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化工热力学(第三版)答案
化工热力学(第三版)
习题解答集
朱自强、吴有庭编著
1
第二章 流体的压力、体积、浓度关系:状态方程式
2-1 试分别用下述方法求出400℃、4.053MPa下甲烷气体的摩尔体积。(1) 理想气体方程;(2) RK方程;(3)PR方程;(4) 维里截断式(2-7)。其中B用Pitzer的普遍化关联法计算。
[解] (1) 根据理想气体状态方程,可求出甲烷气体在理想情况下的摩尔体积V为
idVid?RT8.314?(400?273.15)??1.381?10?3m3?mol?1 6p4.053?10(2) 用RK方程求摩尔体积
将RK方程稍加变形,可写为
V?其中
RTa(V?b)?b?0.5 pTpV(V?b) (E1)
0.42748R2Tc2.5a?pc0.08664RTcb?pc
从附表1查得甲烷的临界温度和压力分别为Tc=190.6K, pc =4.60MPa,将它们代入a, b表达式得
0.42748?8.3142?190.62.56-20.5a??3.2217m?Pa?mol?K 64.60?10b?0.08664?8.314?190.6?53?1?2.9846?10m?mol 64.60?10id以理想
化工热力学(第三版)课后答案 朱自强
朱自强
第二章 流体的压力、体积、浓度关系:状态方程式
2-1 试分别用下述方法求出400℃、4.053MPa下甲烷气体的摩尔体积。(1) 理想气体方程;(2) RK方程;(3)PR方程;(4) 维里截断式(2-7)。其中B用Pitzer的普遍化关联法计算。
[解] (1) 根据理想气体状态方程,可求出甲烷气体在理想情况下的摩尔体积V
V
id
id
为
RTp
8.314 (400 273.15)
4.053 10
6
1.381 10
3
m mol
3 1
(2) 用RK方程求摩尔体积
将RK方程稍加变形,可写为
V
RTp b
a(V b)T
0.5
pV(V b)
(E1)
其中
a
0.42748RTc
pc
0.08664RTc
pc
2
2.5
b
从附表1查得甲烷的临界温度和压力分别为Tc=190.6K, pc =4.60MPa,将它们代入a, b表达式得
a
0.42748 8.314 190.6
4.60 10
62
2.5
3.2217m Pa mol K
6-20.5
b
0.08664 8.314 190.6
4.60 10
6
2.9846 10
5
m mol
3 1
以理想气体状态方程求得的V
V1
8.314 673.154.053 10
6
id
为初值,代入式(E1)中迭代求解,第一次
化工热力学第三版(完全版)课后习题答案
化工热力学课后答案
第1章 绪言
一、是否题
1. 封闭体系的体积为一常数。(错)
2. 封闭体系中有两个相?,?。在尚未达到平衡时,?,?两个相都是均相敞开体系;
达到平衡时,则?,?两个相都等价于均相封闭体系。(对)
3. 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。(对) 4. 理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。(错。还与压力或摩尔体积有关。) 5. 封闭体系的1mol气体进行了某一过程,其体积总是变化着的,但是初态和终态的体积相
T2等,初态和终态的温度分别为T1和T2,则该过程的?U?CVdT;同样,对于初、终态
T1T2?压力相等的过程有?H?CPdT。(对。状态函数的变化仅决定于初、终态与途径无关。)
T1?二、填空题
1. 状态函数的特点是:状态函数的变化与途径无关,仅决定于初、终态 。
2. 封闭体系中,温度是T的1mol理想气体从(Pi,Vi)等温可逆地膨胀到(Pf,Vf),则所做的
功为Wrev?RTlnViVf(以V表示)或Wrev?RTlnPfPi (以P表示)。
ig3. 封闭体系中的1mol理想气体(已知CP),按下列途径由T1、P1和V1可逆地变化至P2,则
?????P2?ig?A 等容过程的 W= 0 ,Q=CP?
化工热力学通用版第四章习题答案
4-11 解:(1)已知 H?300x1?450x2?x1x2(25x1?10x2) (A) 由于 x1?1?x2
故 H?300x1?450x2?x1x2(25x1?10x2)
?300x1?450(1?x1)?x1(1?x1)[25x1?10(1?x1)]
23 ?450?140x1?5x1 (B) ?15x1 根据 H?H?(1?x1)(?H)T?P ?x1 H2?H?x1(?H)T?P ?x1 其中
(?H)T.P??140?10x1?45x12 ?x123 则:H1?450?140x1?5x1?15x1?(1?x1)(?140?10x1?45x12) 23 ?310?10x1?50x1
化工热力学(第三版)陈钟秀课后习题答案
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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:Tc=190.6K Pc=4.600MPa Vc=99 cm3/mol ω=0.008 (1) 理想气体方程
P=RT/V=8.314×323.15/124.6×10-6=21.56MPa
(2) R-K方程
R2Tc2.5
a 0.427
Pc
b 0.08664
2.5
8.314 190.260.4 6
4.6 10
6
Pa3. 2m22 K0. 5mol
2
RTc8.314 190.6 53 1
0.08664 2.985 10m mol6
Pc4.6 10
∴P
RTa
0.5
V bTVV b8.314 323.153.222
12.46 2.985 10 5323.150.5 12.46 10 512.46 2.985 10 5
=19.04MPa (3) 普遍化关系式
Tr TTc 323.519 0.6
Z0 Z1
6 V1.
化工热力学(第三版)陈钟秀课后习题答案
第二章
2-1.使用下述方法计算1kmol 甲烷贮存在体积为0.1246m 3、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 m 3/1kmol=124.6 cm 3/mol
查附录二得甲烷的临界参数:T c =190.6K P c =4.600MPa V c =99 cm 3/mol ω=0.008
(1) 理想气体方程
P=RT/V=8.314×323.15/124.6×10-6=21.56MPa
(2) R-K 方程
22.522.560.5268.314190.60.427480.42748 3.2224.610c c
R T a Pa m K mol P -?===???? 53168.314190.60.086640.08664 2.985104.610
c c RT b m mol P --?===??? ∴()
0.5RT a P V b T V V b =--+ ()()50.5558.314323.15 3.22212.46 2.98510323.1512.461012.46 2.98510---?=
--???+?
化工热力学(第三版)陈钟秀课后习题答案
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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:Tc=190.6K Pc=4.600MPa Vc=99 cm3/mol ω=0.008 (1) 理想气体方程
P=RT/V=8.314×323.15/124.6×10-6=21.56MPa
(2) R-K方程
R2Tc2.5
a 0.427
Pc
b 0.08664
2.5
8.314 190.260.4 6
4.6 10
6
Pa3. 2m22 K0. 5mol
2
RTc8.314 190.6 53 1
0.08664 2.985 10m mol6
Pc4.6 10
∴P
RTa
0.5
V bTVV b8.314 323.153.222
12.46 2.985 10 5323.150.5 12.46 10 512.46 2.985 10 5
=19.04MPa (3) 普遍化关系式
Tr TTc 323.519 0.6
Z0 Z1
6 V1.
化工热力学(第三版)答案陈钟秀
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:Tc=190.6K Pc=4.600MPa Vc=99 cm3/mol ω=0.008 (1) 理想气体方程
P=RT/V=8.314×323.15/124.6×10-6=21.56MPa
(2) R-K方程
R2Tc2.5a?0.42748?Pcb?0.086642.58.314?190.260.42748?64.6?106Pa3.?2m22?K0.?5mol?
2RTc8.314?190.6?53?1 ?0.08664?2.985?10m?mol6Pc4.6?10∴P?RTa ?0.5V?bTV?V?b?8.314?323.153.222??12.46?2.985??10?5323.150.5?12.46?10?5?12.46?2.985??10?5
? =19.04MPa (3) 普遍化关系式
Tr?TTc?323.1519?0.6?Z
化工热力学(第三版)答案陈钟秀
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:Tc=190.6K Pc=4.600MPa Vc=99 cm3/mol ω=0.008 (1) 理想气体方程
P=RT/V=8.314×323.15/124.6×10-6=21.56MPa
(2) R-K方程
R2Tc2.5a?0.42748?Pcb?0.086642.58.314?190.260.42748?64.6?106Pa3.?2m22?K0.?5mol?
2RTc8.314?190.6?53?1?0.08664?2.985?10m?mol 6Pc4.6?10∴P?RTa?0.5
V?bTV?V?b?8.314?323.153.222??12.46?2.985??10?5323.150.5?12.46?10?5?12.46?2.985??10?5
? =19.04MPa (3) 普遍化关系式
Tr?TTc?323.1519?0
化工热力学第三版)课后答案完整版_朱自强
第二章 流体的压力、体积、浓度关系:状态方程式 2-1 试分别用下述方法求出400℃、4.053MPa 下甲烷气体的摩尔体积。
(1) 理想气体方程;(2) RK 方程;(3)PR 方程;(4) 维里截断式(2-7)。其中B 用Pitzer 的普遍化关联法计算。
[解] (1) 根据理想气体状态方程,可求出甲烷气体在理想情况下的摩尔体积id V 为
(2) 用RK 方程求摩尔体积
将RK 方程稍加变形,可写为
0.5()()RT a V b V b p T pV V b -=+-+ (E1) 其中
从附表1查得甲烷的临界温度和压力分别为c T =190.6K, c p =4.60MPa ,将它
们代入a, b 表达式得
以理想气体状态方程求得的id V 为初值,代入式(E1)中迭代求解,第一次迭代得到1V 值为
第二次迭代得2V 为
3535
20.56335355
331
3.2217(1.389610 2.984610)1.38110 2.984610673.15
4.05310 1.389610(1.389610 2.984610)1.38110 2.984610 2.1120101.389710V m mol