化工熱力學第三版課后答案完整版朱自強_第1頁
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1、1第二章第二章流體的壓力、體積、濃度關(guān)系：狀態(tài)方程式流體的壓力、體積、濃度關(guān)系：狀態(tài)方程式21試分別用下述方法求出400℃、4.053MPa下甲烷氣體的摩爾體積。（1）理想氣體方程；（2）RK方程；（3）PR方程；（4）維里截斷式（27）。其中B用Pitzer的普遍化關(guān)聯(lián)法計算。[解]（1）根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，可求出甲烷氣體在理想情況下的摩爾體積為idV33168.314(400273.15)1.381104.05310idRTVmm

2、olp??????????（2）用RK方程求摩爾體積將RK方程稍加變形，可寫為（E1）0.5()()RTaVbVbpTpVVb?????其中22.50.427480.08664ccccRTapRTbp??從附表1查得甲烷的臨界溫度和壓力分別為=190.6K=4.60MPa，將它們代入ab表cTcp達式得22.5620.560.427488.314190.63.2217mPamolK4.6010a????????53160.086648.

3、314190.62.9846104.6010bmmol?????????以理想氣體狀態(tài)方程求得的為初值，代入式（E1）中迭代求解，第一次迭代得到值idV1V為5168.314673.152.9846104.05310V??????350.563353.2217(1.381102.984610)673.154.053101.38110(1.381102.984610)??????????????????3553311.381102.984

4、6102.1246101.389610mmol??????????????第二次迭代得為2V3再按上法迭代一次，V值仍為，故最后求得甲烷的摩爾體積近3311.389610mmol????似為。3311.39010mmol????（4）維里截斷式求摩爾體積根據(jù)維里截斷式（27）（E3）11()crcrBppBpZRTRTT????（E4）01ccBpBBRT???（E5）01.60.0830.422rBT??（E6）14.20.1390.

5、172rBT??其中673.153.5317190.6rcTTT???4.0530.88114.60rcppp???已知甲烷的偏心因子=0.008，故由式（E4）~（E6）可計算得到?01.60.0830.4223.53170.02696B???14.20.1390.1723.53170.1381B???0.026960.0080.13810.02806ccBpRT????從式（E3）可得0.881110.028061.0073.531

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