化工热力学习题参考答案(第三版).doc

化工热力学（第三版）习题参考答案58页第2章2-1 求温度673.15K、压力4.053MPa的甲烷气体摩尔体积。解：（a）理想气体方程（b）用R-K方程 查表求、； 计算a、b； 利用迭代法计算V。（c）用PR方程步骤同（b），计算结果：。（d）利用维里截断式查表可计算、和Z由2-2 V=0.5 m3，耐压2.7 MPa容器。规定丙烷在T=400.15K时，p1.35MPa。求可充丙烷多少千克？解：（a）用理想气体方程（b）用R-K方程 查表求、； 计算a、b； 利用迭代法计算V。则可充丙烷质量计算如下：（c）利用维里截断式：查表可计算、和Z由则可充丙烷质量计算如下：2-4 V=1.213 m3，乙醇45.40 kg，T=500.15K，求压力。解：（a）理想气体状态方程（b）用R-K方程（c）用SRK方程计算（d）用PR方程计算（e）用三参数普遍化关联2-6 （本题以计算机编程计算提供参考，考试时不能使用）（a）R-K方程S-R-K2-7 计算T=523.15K，p=2 MPa 的水蒸气的Z和V解：（a）用维里截断式采用迭代法计算V=2.006之后求得Z=0.923（d）利用维里截断式查表可计算、可得到Z=0.932；由（c）水蒸气表92页第三章3-4 利用三参数压缩因子计算方法，查图表，得到压缩因子：3-7：解：注意：或者3-9解：乙腈的Antonie方程为（1）60时，乙腈的蒸气压（2）乙腈的标准沸点（3）20、40和标准沸点时的汽化焓117页第四章4-1 4-2 方法一：经计算得体积流速为：摩尔流速为：根据热力学第一定律，绝热时Ws = -H，所以方法二：根据过热蒸汽表，内插法应用可查得35kPa、80的乏汽处在过热蒸汽区，其焓值h2=2645.6 kJkg-1；1500 kPa、320的水蒸汽在过热蒸汽区，其焓值h1=3081.5 kJkg-1；4-6解：通过迭代计算温度，T2=287.75 K4-7解：经迭代计算（参考101页例题4-3）得到T2=340.71K。146页第五章5-1：b 5-2: c 5-4: a 5-5: a5-1：解：可逆过程熵产为零，即。5-2：解：不可逆过程熵产大于零，即。即系统熵变可小于零也可大于零。5-4：解：不可逆绝热过程熵产大于零，即。所以流体熵变大于零。5-5：解：不可逆过程熵产大于零，即。5-3：解：电阻器作为系统，温度维持100，即373.15K，属于放热；环境温度298.15K，属于吸热，根据孤立体系的熵变为系统熵变加环境熵变，可计算如下：5-6：解：理想气体节流过程即是等焓变化，温度不变，而且过程绝热，所以系统的熵变等于熵产，计算如下：所以过程不可逆。5-7：解：。不同温度的S值也可以直接用饱和水表查得。计算结果是0.336。5-12解：（1）循环的热效率(2) 水泵功与透平功之比H2=3562.38 kJkg-1，H3=2409.3 kJkg-1，H4=162.60 kJkg-1，H5=2572.14 kJkg-1，(3) 提供1 kw电功的蒸气循环量5-15题：194页第六章6-1：解：水蒸气的摩尔流量为：（a）通过内插法求出0.1049MPa时对应的温度，如下（b）6-36-6：解：理想气体经一锐孔降压过程为节流过程，,且，故，过程恒温。则绝热膨胀过程的理想功和损耗功计算如下：6-8：解：（1）产品是纯氮和纯氧时，（2）产品是98% N2和50% O2的空气时，设计计算流程如下：0.21 O20.98 N2纯 O2纯 N2分离混合W1W298% N250% O2Wid总的功 6-12：解：6-13解： 由，可得使用内插法可求得66.03时的熵值，（1）利用熵分析法计算损耗功，（2）利用火用分析法：或者2