化工热力学习题-041111-第2章参考答案.pdf

1 化工热力学参考答案化工热力学参考答案 2 1 用 R K 方程计算 300 K 10 0 atm 及 300 K 100 atm 下 CO 的密度 已知上述 条件下的实验值分别为 11 41 kg m3 114 5 kg m3 参考答案 计算 RK 方程的常数 2 2 1 6 721 1molKmPaa molmb 10738 2 35 当 p 10 atm 时 经迭代计算 Z 0 9952 molmV 10450 2 33 3 43 11mkg 0 18 误差 当p 100 atm时 经迭代计算 Z 0 9797 molmV 10412 2 34 3 1 116mkg 401 误差 2 2 某反应器容积为1213 升 内有45 5 千克乙醇蒸汽 温度为 227 用R K 方程计算反应器的压力 参考答案 计算RK方程的常数 2 2 1 6 03 28molKmPaa molmb 10825 5 35 molmV 10226 1 33 Pap 6 10764 2 2 3 用通用关系式计算335 K和137 atm时 0 454 kg 乙烷所具有的体积 参考答案 466 0 Z molmV 10354 9 35 mol m10 411V 33 总 2 4 一容器体积为1 00 升 内有8摩尔正丁烷 温度为138 用通用关系式计 算容器内压力 并与实验值127 atm相比较 参考答案 molmV 1025 1 34 经迭代计算 r p 3 50 atmp3 131 3 38 误差 2 5 用通用关系式计算水蒸汽在102 atm 370 条件下的比体积 升 克 参考答案 克升 0239 0 4304 0 8319 0 mollV Z 2 6 分别用三参数通用关系式和 R K 方程计算 34 01 atm 93 33 时乙烷的单位重 量体积 m3 kg 并和实验值 0 02527 m3 kg 进行比较 计算这两种方法的相对误差 2 参考答案 1 普遍化法计算 kgmmolmV Z 02552 0 10656 7 8665 0 334 996 0 误差 2 RK 方程计算 2 2 1 6 861 9molKmPaa molmb 10504 4 35 经迭代计算 Z 0 8514 kgmmolmV 02508 0 10523 7 335 752 0 误差 2 7 分别用下列方法求算在 50 300 atm 下由 55 8 N2和 44 2 乙烯 摩尔 组成的混合气体的摩尔体积 1 Kay 混合规则 2 混合物的维利二项式 并对计算结果 的可靠性进行讨论 参考答案 1 按 Kay 规则 994 0 Z molmV 10787 8 35 2 按混合物的普遍化维里系数法 ij c p MPa c T K c V cm3 mol c Z molm B 3 0 molm B 3 1 molm Bij 3 11 3 394 126 2 89 5 10 6 0 2900 04 0 01084 0 1357 1 673 10 6 22 5 036 282 4 129 10 6 0 2760 085 0 2573 0 04124 118 3 10 6 12 188 8 4 111 108 10 6 0 2830 0625 0 09570 0 1210 33 65 10 6 molmBM 1023 40 36 molmV Z 1013 48 5447 0 36 结论 按 Kay 规则计算的结果可靠性高 2 8 某合成氨厂原料气的摩尔配比是 N2 H2 1 3 分别用下列方法计算 400 atm 300 时该混合气的摩尔体积 1 Kay 混合规则 2 混合物的维利二项式 并与实验值 V 135 8 cm3 mol 比较 计算各种方法的误差 参考答案 略 2 9 液氮在 153 25 04 atm 下的密度为 600 kg m3 计算在 168 和 10 7 atm 下 的密度 参考答案 3 33s 3s m 2kg 749m 75mol 26 mol 0 03737mV 2 10 292 5 K 3 06 atm 液态丁烷的比容是 0 1035 升 摩尔 计算 394 26 K 和 51 04 atm 下的比容 参考答案 摩尔升 1420 0Vs 2 11 0 54 kg 正庚烷从 21 1 atm 为液态 变化到 371 40 atm 为气态 此变 化的 H 是 2 65 106 J 求内能的变化为若干 参考答案 在液态时 mol m101 625mol 162 5cmV 6581 2 34 3 1 r1 在气态时 molmV Z 1076 9 7320 0 34 2 正庚烷的摩尔数 n 5 4 mol J1063 2 VpVp nH pV nHU 6 1122 2