化工热力学习题解答
化工热力学习题集及答案
模拟题一一．单项选择题（每题1分，共20分）T 温度下的纯物质，当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时，则气体的状态为（ ）饱和蒸汽 超临界流体 过热蒸汽 T 温度下的过冷纯液体的压力P （ ） >()T P s <()T P s =()T P sT 温度下的过热纯蒸汽的压力P （ ）>()T P s <()T P s =()T P s 纯物质的第二virial 系数B （ ）A 仅是T 的函数B 是T 和P 的函数C 是T 和V 的函数D 是任何两强度性质的函数 能表达流体在临界点的P-V 等温线的正确趋势的virial 方程，必须至少用到（ ）第三virial 系数 第二virial 系数 无穷项 只需要理想气体方程 液化石油气的主要成分是（ ）丙烷、丁烷和少量的戊烷 甲烷、乙烷 正己烷 立方型状态方程计算V 时如果出现三个根，则最大的根表示（ ）饱和液摩尔体积 饱和汽摩尔体积 无物理意义 偏心因子的定义式（ ）0.7lg()1s r Tr P ω==--0.8lg()1s r Tr P ω==--1.0lg()s r Tr P ω==-设Z 为x ，y 的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（ ）A.1x y zZ Z x x y y ⎛⎫⎛⎫∂∂∂⎛⎫=-⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭B. 1y xZ Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭C. 1y xZ Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭D. 1y Z x Z y y x x Z ∂∂∂⎛⎫⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 关于偏离函数MR ，理想性质M*，下列公式正确的是（ ）A. *RMM M =+ B. *2RMM M =-C. *R M M M =-D. *RM M M =+下面的说法中不正确的是 ( )（A ）纯物质无偏摩尔量 。
化工热力学试题及答案
化工热力学试题及答案一、选择题1. 热力学是研究物质宏观的（）性质和（）关系的科学。
A. 动态，运动B. 静态，运动C. 静态，平衡D. 动态，平衡答案：C2. 热力学第零定律主要阐述了（）。
A. 内能的存在B. 平衡状态的特点C. 熵的增加D. 热量传递答案：B3. 对于孤立系统来说，其熵不断（）。
A. 增加B. 减少C. 变化D. 维持不变答案：A4. 以下哪个是热力学第一定律？A. 能量守恒定律B. 熵增定律C. 熵减定律D. 完全合成反应律答案：A5. 热力学第二定律主要阐述了（）。
A. 熵的增加B. 熵的减少C. 热能转化效率D. 内能的转化答案：A二、问答题1. 请简要解释热力学第一定律的内容。
答案：热力学第一定律，也称为能量守恒定律，表明能量在系统中的总量是守恒的。
即在一个孤立系统中，能量的增加（或减少）等于对外界做功与系统吸热之和，即ΔU = Q - W。
其中，ΔU代表系统内能的变化，Q代表吸热，W代表对外界做功。
2. 什么是熵？简要解释熵增定律。
答案：熵是系统混乱程度的度量，也可以理解为系统的无序程度。
熵增定律是热力学第二定律的核心表述，它指出孤立系统的熵总是不断增加的。
即系统的无序状态总是向更加无序的方向发展。
这个过程是不可逆的，熵增定律体现了自然界的不可逆性。
三、计算题1. 一个物质在常压下从298K变为328K，该物质对外界吸收了1000J的热量，求该物质的热容。
解答：根据热容的定义，热容C等于物质吸收的热量Q与温度变化ΔT的比值。
即C = Q / ΔT。
根据题目所给的数据，Q = 1000J，ΔT = 328K - 298K = 30K。
将数据代入公式计算得到热容C = 1000J / 30K = 33.33 J/K。
2. 已知某化学反应的焓变为-300 kJ/mol。
如果该反应的摩尔物质数量为2 mol，求该反应的总焓变。
解答：总焓变等于摩尔焓变乘以物质的摩尔物质数量。
化工热力学答案课后总习题答案详解
化工热力学答案—课后总习题答案详解第二章习题解答一.问答题：2-1为什么要研究流体的"VT关系？【参考答案】：流体P-V-T关系是化工热力学的基石，是化工过程开发和设讣、安全操作和科学研究必不可少的基础数据。
（I）流体的PVT关系可以直接用于设汁。
（2）利用可测的热力学性质（T, P, V等）计算不可测的热力学性质（H, S, G.等）。
只要有了旷/T关系加上理想气体的C；；, 可以解决化工热力学的大多数问题匚以及该区域的特征：同时指岀其它重要的点、2- 2 ⅛ P-V图上指出超临界萃取技术所处的区域,而以及它们的特征。
【参考答案】：1）超临界流体区的特征是：环、P>Pco2）临界点C的数学特征：（^PM Z）/ =° （在C点）（$2p/刃2）・0 （在C点）3）饱和液相线是不同压力下产生第一个气泡的那个点的连线：4）饱和汽相线是不同压力下产生第一个液滴点（或露点）那个点的连线。
5）过冷液体区的特征：给左压力下液体的温度低于该压力下的泡点温度。
6）过热蒸气区的特征：给左压力下蒸气的温度髙于该压力下的露点温度。
7）汽液共存区：在此区域温度压力保持不变，只有体积在变化。
2-3要满足什么条件，气体才能液化？【参考答案】：气体只有在低于7；条件下才能被液化。
2-4不同气体在相同温度压力下，偏离理想气体的程度是否相同？你认为哪些是决左偏离理想气体程度的最本质因素？【参考答案】：不同。
真实气体偏离理想气体程度不仅与7∖ P有关，而且与每个气体的临界特性有关，即最本质的因素是对比温度、对比压力以及偏心因子7；, /和Q。
2-5偏心因子的概念是什么？为什么要提出这个槪念？它可以直接测呈:吗？【参考答案】：偏心因子。
为两个分子间的相互作用力偏离分子中心之间的作用力的程度。
其物理意义为：一般流体与球形非极性简单流体（氮，氟、毎）在形状和极性方而的偏心度。
为了提高计算复杂分子压缩因子的准确度。
化工热力学课后答案完整版
.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 id为V id RT8.314(400273.15) 1.381 103m3mol 1p 4.053106（2）用 RK 方程求摩尔体积将RK 方程稍加变形，可写为V RT a(V b)b（E1）p T 0.5 pV (V b)其中0.42748R2T c2.5ap c0.08664 RT cbp c从附表 1 查得甲烷的临界温度和压力分别为T c=190.6K,p c=4.60MPa，将它们代入a, b 表达式得a0.42748 8.3142 190.62.5 3.2217m 6 Pa mol -2 K 0.54.60106b0.086648.314190.6 2.9846 10 5 m3 mol 14.60106以理想气体状态方程求得的V id为初值，代入式（ E1）中迭代求解，第一次迭代得到V1值为V18.314673.15 2.984610 54.053106.3.2217 (1.381 100.56673.15 4.053 10 1.381 103 2.9846 10 5 )3(1.381 10 3 2.984610 5 )1.38110 32.984610 5 2.124610 51.3896331 10m mol第二次迭代得 V2为V2 1.381103 2.98461053.2217(1.389610 3 2.984610 5)673.15 0.5 4.05310 61.389610 3(1.389610 3 2.984610 5)1.38110 32.984610 5 2.112010 51.389710 3 m3 mol1V1和 V2已经相差很小，可终止迭代。
化工热力学课后题答案
习题：2－1．为什么要研究流体的pVT 关系？答：在化工过程的分析、研究与设计中，流体的压力p 、体积V 和温度T 是流体最基本的性质之一，并且是可以通过实验直接测量的。
而许多其它的热力学性质如内能U 、熵S 、Gibbs 自由能G 等都不方便直接测量，它们需要利用流体的p –V –T 数据和热力学基本关系式进行推算；此外，还有一些概念如逸度等也通过p –V –T 数据和热力学基本关系式进行计算。
因此，流体的p –V –T 关系的研究是一项重要的基础工作。
2－2．理想气体的特征是什么？答：假定分子的大小如同几何点一样，分子间不存在相互作用力，由这样的分子组成的气体叫做理想气体。
严格地说，理想气体是不存在的，在极低的压力下，真实气体是非常接近理想气体的，可以当作理想气体处理，以便简化问题。
理想气体状态方程是最简单的状态方程：RT pV =2－3．偏心因子的概念是什么？为什么要提出这个概念？它可以直接测量吗？答：纯物质的偏心因子ω是根据物质的蒸气压来定义的。
实验发现，纯态流体对比饱和蒸气压的对数与对比温度的倒数呈近似直线关系，即符合：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=r sr Tp 11log α 其中，cs s r p p p = 对于不同的流体，α具有不同的值。
但Pitzer 发现，简单流体（氩、氪、氙）的所有蒸气压数据落在了同一条直线上，而且该直线通过r T =0.7，1log -=sr p 这一点。
对于给定流体对比蒸气压曲线的位置，能够用在r T =0.7的流体与氩、氪、氙（简单球形分子）的sr p log 值之差来表征。
Pitzer 把这一差值定义为偏心因子ω，即)7.0(00.1log =--=r s r T p ω任何流体的ω值都不是直接测量的，均由该流体的临界温度c T 、临界压力c p 值及r T =0.7时的饱和蒸气压s p 来确定。
2－4．纯物质的饱和液体的摩尔体积随着温度升高而增大，饱和蒸气的摩尔体积随着温度的升高而减小吗？答：正确。
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3-1 试推导方程物、CdVJr=7(虫)—p 式中7\ V 为独立变量。
2- 1使用下述三种方法计算ikmol 的甲烷贮存在容积为().124611?、温度为5()°C 的容器中所产生的压 力是多少？(1) 理想气体方程： (2) Redlich-Kwong 方程； (3) 普遍化关系式。
2- 2欲将25kg, 289K 的乙烯装入O.ln?的刚性容器中，试问需加多大压力？2- 3分别使用理想气体方程和Pitzer 普遍化方法，计算510K, 2.5MPa 下正丁烷的摩尔体积。
已知实验值为 1480.7cm 3 • moF 1.2- 4试用下列方法求算473K, IMPa 时甲醇蒸气的Z 值和V 值：(1) 三项截尾维里方程式(2-6),式中第二、第三维里系数的实验值为：B= -219cm 3 ・ mol -1 C= -17300 cm 6 • mol -2(2)Redlich-Kwong 方程； (3) 普遍化维里系数法。
2- 5某气体的pvT 行为可用下述在状态方程式来描述：Q pV = RT + b-2- 6试计算含有3()% (摩尔)氮气(1)和70% (摩尔)正丁烷(2)的气体混合物7g,在188°C 和 6.888MPa条件下的体积。
已知：8〃=14 cm 3 • mol",位2= -265 cm 3 • mol -1, B/2= -9.5 cm 3 • m ol"。
2- 7分别使用下述方法计算171°C, 13.78MPa 下二氧化碳和丙烷的等分子混合物的摩尔体积。
已知 实验值为 0.199m 3 - kmol -1(1) 普遍化压缩因子关系式； (2) Redlich-Kwong 方程。
2- 8有一气体的状态方程式。
及人是不为零的常数，则此气体是否有临界点呢？如果有，用。
、b 表示。
如果没有，解释为什么没有。
2- 9在体积为58.75ml 的容器中,装有组成为66.9% (摩尔比)田和33.1%CH 4混合气lmoL 若气 体温度为273K,试求混合气体的压力。
化工热力学课后答案完整版朱自强
第二章 流体压力、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 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摩尔体积id V 为33168.314(400273.15) 1.381104.05310id RT V m mol p --⨯+===⨯⋅⨯ （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2 2.56-20.560.427488.314190.6 3.2217m Pa mol K 4.6010a ⨯⨯==⋅⋅⋅⨯ 53160.086648.314190.6 2.9846104.6010b m mol --⨯⨯==⨯⋅⨯ 以理想气体状态方程求得id V 为初值，代入式（E1）中迭代求解，第一次迭代得到1V 值为5168.314673.15 2.9846104.05310V -⨯=+⨯⨯350.563353.2217(1.38110 2.984610)673.15 4.05310 1.38110(1.38110 2.984610)-----⨯⨯-⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯ 3553311.381102.984610 2.1246101.389610m mol -----=⨯+⨯-⨯=⨯⋅ 第二次迭代得2V 为353520.563353553313.2217(1.389610 2.984610)1.381102.984610673.154.05310 1.389610(1.389610 2.984610)1.381102.984610 2.1120101.389710V m mol ------------⨯⨯-⨯=⨯+⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯=⨯+⨯-⨯=⨯⋅1V 和2V 已经相差很小，可终止迭代。
化工热力学试题及答案
化工热力学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 化工热力学中，下列哪种物质的焓变是正值？A. 冰融化成水B. 氢气燃烧C. 铁的氧化D. 水蒸发答案：B2. 绝对零度是：A. -273.15℃B. 0℃C. 273.15℃D. 100℃答案：A3. 根据热力学第一定律，下列哪种情况下系统内能不变？A. 系统对外做功B. 系统吸收热量C. 系统与外界无能量交换D. 系统对外做功且吸收热量答案：C4. 热力学第二定律表述的是：A. 能量守恒B. 热能自发地从高温物体传递到低温物体C. 热能自发地从低温物体传递到高温物体D. 系统熵总是增加的答案：D5. 熵是热力学中用来描述的物理量：A. 能量B. 温度C. 混乱度D. 压力答案：C6. 卡诺循环的效率与下列哪个因素有关？A. 工作介质B. 工作温度C. 环境温度D. 所有选项答案：D7. 理想气体的内能仅与温度有关，这是因为：A. 理想气体分子间没有相互作用力B. 理想气体分子间有相互作用力C. 理想气体分子间有相互作用力，但可以忽略D. 理想气体分子间没有相互作用力，但可以忽略答案：A8. 根据理想气体状态方程，下列哪种情况下气体体积不变？A. 温度增加，压力增加B. 温度不变，压力增加C. 温度增加，压力不变D. 温度增加，压力减少答案：B9. 范德华方程修正了理想气体方程的哪一点？A. 分子间无相互作用力B. 分子间有相互作用力C. 分子间有相互作用力，但可以忽略D. 分子体积可以忽略答案：B10. 热力学第三定律表述的是：A. 绝对零度不可达到B. 绝对零度可以轻易达到C. 熵在绝对零度时为零D. 熵在绝对零度时为常数答案：A二、填空题（每题2分，共20分）1. 热力学第一定律可以表示为：能量守恒定律，即 _______。
答案：ΔU = Q - W2. 绝对零度是温度的下限，其值为 _______。
答案：-273.15℃3. 热力学第二定律的开尔文表述是：不可能从单一热源吸热使之完全转化为 _______ 而不产生其他效果。
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3.dU =dQ^dW ,4.H=U+PV, A=U・TS, G=H-TS5.dU= TdS一pdV , dH= TdS + Vdp , dA= -SdT一pdV , dG= -SdT + Vdp7.0, 0, 一0 •气. • In Xj , RT £土•Ini’••I I8.x, • In9.理想10. H] = H] + ax：,H2= H2 + ca] 11.偏摩尔性质（M；）溶液性质（M）关系式（M =£寻虬）HiIn") In/ Inf =»，"(%)In A In (p lne = », ・lnS,iIn n G E//RT• I~\M~t AM △M = Z 光, W i , /四、计算题1.（即dS表示成dT和dP的函数）二、填空题1. 0,2. Z1, Z = Z° + /・Z\模拟题一BPc =B0 + 6yB l RT.,等压条件下，dQ = C"T，所以,，丝、_s T pdS =因此,"Sc ndS dp削、、叽dT +ppdTTdpTdp pdG =VdP -SdT由 Maxwell 方程可知，| |\d P )T V ST )f)2.V.= 28-20X1 + 10X1 2 口 = 40+10X1 2 V 00 = 28cm 3/mol V? = 50 cm 3/molV| = 18 cm 3/molV 2 = 40 cm 3/mol, AV= lOXj X 2 V E = lOXj X 23. 设加入狩克水，最终体积UenF ；原来有5和七摩尔的水和乙醇，则有10 = n w V w ^n E V E =14.61%" +58.01n £ ( 心一， ( 心V = f2w + To "田 = n w +— 17.11+ n £56-58\ \ MJ n w x 18 _ 4 n E x 46 96 n w x 18 + W _ 35 n E x46 65解方程组得结果：V = 13.46m 3,W = 3830奴 4.解：(a)= d(l.96〃-0.235勺)=]96_O 235 = 1.725x t dn x …Mf } =el l25x } = \A2MPa, 同样得 £ =^，%A ：2 =5.6SMPa(b) In /, = In f\=] i =o =1.96 — 0.235 = 1.725,所以.有=e L725 同样得In/? =L96,所以f 2 =/96模拟题二三、填充题：I. Lewis-Randall 定则， Henry 定则2. dU=TdS ~PdV\ dH =TdS + VdP; dA = -PdVSdT;3.0,0,- Inx RT^^Xj Inx、简答题:dQ\ T 打/1000-1.012112032-1.0121=0.0803H = H,(l-x)+H g x =209.33 x 0.91697 + 2592.2 x 0.08303 = 407.18」gT S = S f (l-x)+S g x=0.7038x0.91697 + 8.0763 x 0.08303 = LSlS^g^K 1G = H-TS=407.18 - 323.15 x 1.3159 = -18.053店】2、Vj = 28-20X1+10X1 2 亿= 40 + 10X12%°° = 28 cm 3 /mol Vj = 18 cm ，/mol AV =l()Xi X 2 V E = 10X1 x 2V^° =50 cm 3 /mol V2 = 40 cm 3 /mol五、计算题:V=V /(l-x)+V g x—= ^(x, \ny i ) = Xi A X }+x 1Ax}=Ax i x 1In/j = in(-^-) = AxlXifxIn = Ax} f InXj + In f { = Ax} 4-lnXj+A + B-C •n/2 =ln(^-) = AxfxifiIn f 2 = Axj + In *2 + In /)= Ax} +lnx 2 + A/\/\lnf = x } In —4- x 2 In — = A + Bx x 一 Cx ：%*2=A XJ X 2 + (8 - C)*i + A模拟题三二、填空题（共6小题，12分）1、 （2分）三相点2、 （2分）Maxwell 关系式3、 （2分）0,04、 （2分）将不易测定的状态性质偏导数与可测状态性质偏导数联系起来.5、 （2分）体积6、 （2分）M.M ' （T, P 一定）7、 （2分）08、 （6分）理想溶液，0, 0 9、 （2分）AV= a X|X 2 10、 （4分Mdln”，=0 11、 （2分）ajXi 12、 （2分）△ U=Q+WAH+l/2AU 2+gAz=Q+W s 或左H +AE k +AE P =Q+ W S13、 （2分）ds 》014、（2分）环境基态完全平衡15、（2分）不AT逆性16、（2分）汽化炳17、（2分）第一定律;第二定律五、简答题1、（8分）偏离函数定义，M R =M-M"指气体真实状态下的热力学性质M与同-T, P下当气体处于理想状态下热力学性质M*之间的差额。
化工热力学例题与解答
化工热力学例题与解答1第5章非均相体系热力学性质计算一、是否题1. 在一定温度T (但T <="">而不能从已知常数的状态方程（如PR 方程）求出，因为状态方程有三个未知数(P 、V 、T )中，只给定了温度T ，不可能唯一地确定P 和V 。
（错，因为纯物质的饱和蒸汽压代表了汽液平衡时的压力。
由相律知，纯物质汽液平衡状态时自由度为1，若已知T ，其蒸汽压就确定下来了。
已知常数的状态方程中，虽然有P 、V 、T 三个变量，但有状态方程和汽液平衡准则两个方程，所以，就能计算出一定温度下的蒸汽压。
）2. 混合物汽液相图中的泡点曲线表示的是饱和汽相，而露点曲线表示的是饱和液相。
（错正好反了）3. 在一定压力下，组成相同的混合物的露点温度和泡点温度不可能相同。
（错，在共沸点时相同）4. 一定压力下，纯物质的泡点温度和露点温度是相同的，且等于沸点。
（对）5. 由（1），（2）两组分组成的二元混合物，在一定T 、P 下达到汽液平衡，液相和汽相组成分别为11,y x ，若体系加入10 mol 的组分（1），在相同T 、P 下使体系重新达到汽液平衡，此时汽、液相的组成分别为'1'1,y x ，则1'1x x >和1'1y y >。
（错，二元汽液平衡系统的自由度是2，在T ，P 给定的条件下，系统的状态就确定下来了。
）6. 在（1）-（2）的体系的汽液平衡中，若（1）是轻组分，（2）是重组分，则11x y >，22x y <。
（错，若系统存在共沸点，就可以出现相反的情况）7. 在（1）-（2）的体系的汽液平衡中，若（1）是轻组分，（2）是重组分，若温度一定，则体系的压力，随着1x 的增大而增大。
（错，理由同6）8. 纯物质的汽液平衡常数K 等于1。
（对，因为111==y x ）9. 理想系统的汽液平衡K i 等于1。
（错，理想系统即汽相为理想气体，液相为理想溶液，）10. 下列汽液平衡关系是错误的i i Solvent i v i i x H Py *,?γ?=。
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习 题 解 答
12
或者
pV 1.013 × 105 × 28200 = n = = 1.2586 × 106 mol / h RT 8.314 × 273
6 = 0.1528 × 10−3 × 1.259 × 10= V 192.4m3 / h
例题
ZRT 0.902 × 8.314 × 473 3 0.003502 / mol = V = = m 6 p 10 = 3.502 l / mol
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习 题 END 解 答
10
3. 合成尿素所用二氧化碳压缩机入口气体流量为
28200NM3/h，压缩后出口压力为15.5MPa（绝对压 力），出口温度为393 K。若吸入气体以纯二氧化碳计， 求出口操作状态下的体积流量。 解： 查附录二，得二氧化碳
解 答
20
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V
ZRT 0.9049 × 8.314 × 743 3 −7 m 5589.84 10 / mol = = × 6 p 10 × 10 5589.84 × 10−7 × 106 = 31.05cm3 / g 18
查过热水蒸汽表： 440℃ V = 29.11cm3 / g 内插，得470℃时：
−5 3
= 2.971 × 10 m / mol
A B a 6.4657 3.3598 = = −5 1.5 1.5 bRT 2.971 × 10 × 8.314 × 393
例题
bp 2.971 × 10−5 × 15.5 × 106 B = = = 0.1409 8.314 × 393 RT
1 A h Z 0.1409 习 Z= − = − 3.3598 1 − h B 1 + h Z − 0.1409 0.1409 Z + 解
迭代结果为
0.003713 = m / kg 3.713 l / kg
3
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习 题 解 答
4
另一种算法
RT a = p − 0.5 V − b T V (V + b)
（2）普遍化三参数压缩因子法
迭代求解
例题
273 T T = = = 1.435 p = r r Tc 190.6
p 40 = = 8.696 > 1 pc 4.600
根据 Tr、pr 查图2-7b、图2-8b，得
Z = 1.06
0
Z = 0.07
1
习 题 解 答
5
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Z= Z 0 + ω Z1 = 1.06 + 0.008 × 0.07 = 1.061
ZnRT 1.061 × 8.314 × 273 1000 = V = × 5 p 16 400 × 10 0.003763 = m3 3.763 l
例题
（2）也可以用R-K方程
a
0.42748 R 2Tc2.5 0.42748 × 8.3142 × 304.22.5 = 6 pc 7.376 × 10 6.4657 Pa ⋅ m6 ⋅ K 0.5 / mol 2
习 题 解 答
13
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b
0.08664 RTc 0.08664 × 8.314 × 304.2 = pc 7.376 × 106
3
令
Z =1
代入方程右边，得
Z = 1.1177
发散！ 代入迭代
Z = 0.9680
可+ 1.1177 = 1.0588 2
例题
或用普遍化三参数压缩因子法查图求得Z，代入求解。
Z = 1.047 ZnRT 1.047 × 8.314 × 273 1000 = V = × 5 p 16 400 × 10
根据Tr、pr判断不应该用普遍化第二维里系数法。
例题
END
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习 题 解 答
6
2. 用下列方法计算200℃及10×105Pa下异丙醇气的压
缩因子与体积。 (1) 取至第三维里项内的维里方程，实验测定的维里系 数B = -388cm3/mol, C = -26000cm6/mol2 例题 (2)用普遍化第二维里系数法 已知：异丙醇 Tc=508.2K Pc =50×105Pa ω=0.700
（1）理想气体定律；（2）R-K方程；（3）一种普遍 化方法；并将所得结果与水蒸汽表比较。 解： （1）理想气体定律
例题
RT 8.314 × 743 −7 3 V m = = = × 6177.3 10 / mol 6 p 10 × 10 6177.3 × 10−7 × 106 = 34.32cm3 / g 18
例题
V 550.9 V = = = 9.84 > 2 r Vc 56
6 743 10 10 × = Tr = 1.148 0.4535 习 题 = pr = 6 647.3 22.05 × 10
解 答
19
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0.422 0.422 B = 0.083 − 1.6 = 0.083 − =−0.2554 1.6 Tr 1.148
例题
Tc Vc
304.2 = K pc 7.376 MPa 94.0 = cm3 / mol ω 0.225
p 15.5 = = 2.101 > 1 pc 7.376
T 393 = T = = = 1.292 p r r Tc 304.2
习 题 解 答
11
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（1）查图2-9，应使用普遍化压缩因子法计算 根据 Tr、pr 查图2-7b、图2-8b，得
b B 0.526 = h = = V Z Z
将以上各值代入式（2-22），得
例题
1 A h Z 0.526 Z= − = − 2.878 1 − h B 1 + h Z − 0.526 Z + 0.526
迭代求解
习 题 解 答
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习
题
解
答
例题
第 二 章
1. 用R-K方程和普遍化三参数压缩因子法计算1公 斤甲烷在273K及400×105Pa下的体积。 解： 查教材295页 附录二 ，得甲烷
= Tc 190.6 = K pc 4.600 MPa Vc = cm3 / mol ω 0.008 99
（1）根据R-K方程
1 A h Z= − 1− h B 1+ h
例题
= 14.285 Pa ⋅ m6 ⋅ K 0.5 / mol 2
b
0.08664 RTc 0.08664 × 8.314 × 647.3 = 6 pc 22.05 × 10
−6 3
= 21.146 × 10 m / mol
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习 题 解 答
17
A B
a 14.285 4.012 = = 1.5 1.5 −6 bRT 21.146 × 10 × 8.314 × 743
= 2.985 × 10−5 m3 / mol
A B 3.222 a 2.878 = = 1.5 −5 1.5 bRT 2.985 × 10 × 8.314 × 273
习 题 解 答
2
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bp 2.985 × 10−5 × 400 × 105 = = 0.526 B = RT 8.314 × 273
(2) 用普遍化第二维里系数法
473 = Tr = 0.9307 508.2
0
例题
10 × 105 pr 0.20 = = 5 50 × 10
0.422 0.422 =−0.3904 B = 0.083 − 1.6 = 0.083 − 1.6 Tr 0.9307
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习 题 解 答
Z = 0.68
0
Z = 0.20
1
例题
Z= Z 0 + ω Z1 = 0.68 + 0.225 × 0.20 = 0.725
ZRT 0.725 × 8.314 × 393 −3 3 = = = × V 0.1528 10 m / mol 6 p 15.5 × 10
28200 = n = 1258.93 kmol = / h 1.259 × 106 mol / h 22.4
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题 答
14
迭代求解，得
Z = 0.687
V
0.687 × 8.314 × 393 28200 × 103 3 × = 182.29 m /h 6 例题 22.4 15.5 × 10
END
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习 题 解 答
15
4. 用下述方法计算 10 MPa,743 K 时水蒸汽的比容
2 2
习 题 解 答
8
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Z = 1 + ( −9.87 × 10−8 ) × 106 + ( −0.114 × 10−13 ) × 1012 = 0.8846
ZRT 0.8846 × 8.314 × 473 = V = p 106 0.003478 = m3 / mol 3.478 l / mol
0
0.172 0.172 B = 0.139 − 4.2 = 0.139 − = −0.0427 4.2 1.148 Tr
1
例题
Bpc = −0.2554 + 0.344 × 0.0427 B 0 + ω B1 = RTc = −0.2407