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
理想气体方程
P=RT/V=8.314×323.15/124.6×10
-6
=21.56MPa
R-K
方程
∴
=19.04MPa
普遍化关系式
＜2
∴
利用普压法计算，
∵
∴
迭代：令
Z
0
=1
→
P
r
0
=4.687 又Tr=1.695，查附录三得：
Z
0
=0.8938 Z
1
=0.4623
=0.8938+0.008×0.4623=0.8975
此时，P=P
c
P
r
=4.6×4.687=21.56MPa
同理，取Z
1
=
0.8975 依上述过程计算，直至计算出的相邻的两个Z值相差很小，迭代结束，得Z和P的值。
∴
P=19.22MPa
2-2.分别使用理想气体方程和Pitzer普遍化关系式计算510K、2.5MPa正丁烷的摩尔体积。已知实验值为1480.7cm
3
/mol。
解：查附录二得正丁烷的临界参数：T
c
=425.2K P
c
=3.800MPa V
c
=99
cm
3
/mol
ω=0.
193
（1）理想气体方程
V
=RT/
P
=8.314×
510
/
2.5
×10
6
=
1.696
×10
-3
m
3
/mol
误差：
（2）Pitzer普遍化关系式
对比参数：
—
普维法
∴
=-0.2326+0.193×0.05874=-0.2213
=1-0.
2213×0.6579/1.199=0.8786
∴
PV=ZRT→V= ZRT/P=0.8786×8.314×510/2.5×10
6
=1.49×10
-3
m
3
/mol
误差：
2-3.生产半水煤气时，煤气发生炉在吹风阶段的某种情况下，76%（摩尔分数）的碳生成二氧化碳，其余的生成一氧化碳。试计算：（1）含碳量为81.38%的100kg的焦炭能生成1.1013MPa、303K的吹风气若干立方米？（2）所得吹风气的组成和各气体分压。
解：查附录二得混合
气中各组分的临界参数：
一氧化碳(1)：T
c
=132.9K P
c
=3.496MPa V
c
=93.1
cm
3
/mol
ω=0.
049 Z
c
=0.295
二氧化碳(2)：T
c
=304.2K P
c
=7.376MPa V
c
=94.0
cm
3
/mol
ω=0.
225 Z
c
=0.274
又
y
1
=0.24，y
2
=0.76
∴
(1)由Kay规则计算得：
—
普维法
利用真实气体混合物的第二维里系数法进行计算
又
∴
∴
∴
→
V=0.02486m
3
/mol
∴
V
总
=n V=100×10
3
×81.38%/12×0.02486=168.58m
3
(2)
2-4.将压力为2.03MPa、温度为477K条件下的2.83m
3
NH
3
压缩到0.
142 m
3
，若压缩后温度448.6K，则其压力为若干？分别用下述方法计算：（1）Vander W
化工热力学(第三版)陈钟秀课后习题答案解析.docx
