化工热力学答案(第三版)(3)

2025-04-29

0.172dB1B?0.139?4.2??0.5485?0.722Tr5.2?4.014Tr dTr

1又

?0?1HRdB0dB1???Pr?B?Tr???B?Tr??RTcdTrdTr????

R1

R1?dB0SRdB1???Pr????RdTdTr? ?r代入数据计算得H=-91.41J/mol、S=-0.2037 J/( mol·K)

(2)理想气体由300K、0.1MPa到500K、10MPa过程的焓变和熵变

?H1??CigpdT??T1T250030031.696?10.144?10?3T?4.038?10?6T2dT

=7.02kJ/mol

?S1??T2CigpT1500P210dT?Rln??31.696T?10.144?10?3?4.038?10?6TdT?Rln300TP0.1 1=-20.39 J/( mol·K)

(3) 500K、10MPa的理想气体转换为真实气体的剩余焓和剩余熵 Tr= T2/ Tc=500/417=1.199 Pr= P2/ Pc=10/7.701=1.299—利用普维法计算

0.422dB0B?0.083?1.6??0.2326?0.675Tr2.6?0.4211Tr dTr

00.172dB1B?0.139?4.2??0.05874?0.722Tr5.2?0.281Tr dTr

1又

??HRdB0dB1???Pr?B0?Tr???B1?Tr??RTcdTrdTr????

?dB0SRdB1???Pr????RdTdTr??r

RRHS22代入数据计算得=-3.41KJ/mol、=-4.768 J/( mol·K)

∴?H=H2-H1= H2=-H1+?H+H2=91.41+7020-3410=3.701KJ/mol

1RR?S= S-S= S=-S1212

R+?S1+S2=0.2037-20.39-4.768=-24.95 J/( mol·K)

R3-5. 试用普遍化方法计算二氧化碳在473.2K、30 MPa下的焓与熵。已知在相同条件下,二氧化碳处于理想状态的焓为8377 J/mol,熵为

-25.86 J/(mol·K).

解:查附录二得二氧化碳的临界参数为:Tc=304.2K、Pc=7.376MPa、ω=0.225

∴ Tr= T/ Tc=473.2/304.2=1.556 Pr= P/ Pc=30/7.376=4.067—利用普压法计算

查表,由线性内插法计算得出:

?H?RTcR0??1.741R0?H?

R1R1RTc?0.04662?S?

RR0??0.8517?S?

RR1??0.296

H∴由RTcR?H??RTc?H???RTc?S?SR?S????RR、RR0R1计算得:

HR=-4.377 KJ/mol SR=-7.635 J/( mol·K)

∴H= HR+ Hig=-4.377+8.377=4 KJ/mol S= SR+ Sig=-7.635-25.86=-33.5 J/( mol·K)

3-6. 试确定21℃时,1mol乙炔的饱和蒸汽与饱和液体的U、V、H和S的近似值。乙炔在0.1013MPa、0℃的理想气体状态的H、S定为零。乙炔的正常沸点为-84℃,21℃时的蒸汽压为4.459MPa。 3-7. 将10kg水在373.15K、0.1013 MPa的恒定压力下汽化,试计算此过程中?U、?H、?S、?A和?G之值。

3-8. 试估算纯苯由0.1013 MPa、80℃的饱和液体变为1.013 MPa、180℃的饱和蒸汽时该过程的?V、?H和?S。已知纯苯在正常沸点时的汽化潜热为3.733 J/mol;饱和液体在正常沸点下的体积为95.7 cm3/mol;定压摩尔热容Cigp?16.036?0.2357TJ/?mol?K?;第二维里系数

?1?B=-78??103?cm3/mol?T?2.4。

解:1.查苯的物性参数:Tc=562.1K、Pc=4.894MPa、ω=0.271 2.求ΔV 由两项维里方程

2.4?PVBPP??1?3Z2??1??1??78?10???? RTRTRT??T????2.4??1.013?106?13??1??10???0.8597??78?8.314?106?453?453?????

V2?ZRT0.8597?8.314?453??3196.16cm3molP1.013

?V?V1?V2

?V?V2?V1?3196.16?95.7?3100.5cm3molidid 2?H??HV?(-H1)??HP??HT?HR??RR

idid?S??SV?(?S1)??SP??ST?S2

R??

3.计算每一过程焓变和熵变

(1)饱和液体(恒T、P汽化)→饱和蒸汽 ΔHV=30733KJ/Kmol

ΔSV=ΔHV/T=30733/353=87.1 KJ/Kmol·K (2)饱和蒸汽(353K、0.1013MPa)→理想气体

?0.0207∵ T r ? T ? 562 .1 ? 0 .628 Pr ? P ? 4 .894CT353P0.1013C

点(Tr、Pr)落在图2-8图曲线左上方,所以,用普遍化维里系数法进行计算。

由式(3-61)、(3-62)计算 H1R

??dB0B0??dB1B1???-PrTr??????????RTcdTTdTr??rTr????r?-0.0207?0.628????2.2626?1.2824??0.271?8.1124?1.7112??? ∴ ∴

=-0.0807H1R??0.0807?8.314?562.1?-377.13KJKmol?dB0S1RdB1??-Pr???RdTdTr??r??-0.0207?2.2626?0.271?8.1124??-0.09234S1R?-0.09234?8.314?0.7677KJKmol?K(3)理想气体(353K、0.1013MPa)→理想气体(453K、1.013MPa)

id?H??CPdTT1idPT2??453353?16.036?0.235T?dT0.23574532?3532??2?16.036?453?353???11102.31KJKmol


化工热力学答案(第三版)(3).doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:【优质】国企事业单位工作人员转正申请书范文-推荐word版 (3页)

相关阅读
本类排行
× 游客快捷下载通道(下载后可以自由复制和排版)

下载本文档需要支付 7

支付方式:

开通VIP包月会员 特价:29元/月

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信:xuecool-com QQ:370150219