工程设计中需要乙烷在3446kPa和93.33℃下的体积数据,已查到的文献值为0.02527,试应用下列诸方法进行核算:(1) 两参数压缩因子法;(2) 三参数压缩因子法;(3) S-R-K方程法;(4) P-R方程法;(5) Berthlot维里方程法。
工程设计中需要乙烷在3446kPa和93.33℃下的体积数据,已查到的文献值为0.02527
,试应用下列诸方法进行核算:
(1) 两参数压缩因子法;
(2) 三参数压缩因子法;
(3) S-R-K方程法;
(4) P-R方程法;
(5) Berthlot维里方程法。
题目解答
答案
解:查附录2的表2-1得到乙烷的特性常数为:
(1) 两参数压缩因子法
由T=273.15+93.33=366.48(K),p=3446kPa和
,
的数值可确定对比参数如下:
由
=1.20,
=0.71查图得
Z=0.86
因为pV=ZRT,则
=0.00076(
)=0.02527()
由上可知,乙烷体积的计算值与文献值相符。
(2) 三参数压缩因子法
Pitzer提出的三参数压缩因子式为
(1)
由=1.20, =0.71,查图2-4和图2-5,得
=0.85 
=0.09
将
=0.098和,之值代入式(1),得
Z=0.85
0.0980.09=0.8588
则乙烷在3446kPa和93.33℃下的体积为
=0.000759()=0.02524()
计算值与文献值的相对百分偏差为
(3)S-R-K方程法
已知S-R-K方程为
(1)
其中 b=0.08664 
=0.6246
为了方便求解,可将原S-R-K方程(1)表示为压缩因子Z的多项式,即
(2)
其中
将A,B之值代入(2)式,得
即 
迭代求解,得
Z=0.8595
从而得到乙烷体积为
V=
故其计算值与文献值相符。
(4)P-R方程法
已知P-R方程为
(1)
其中 
a=
将方程(1)化成压缩因子形式,得
(2)
其中 A=
B=
将A,B之值代入式(2)中,得
化简上式,得
迭代求解此方程,得
Z=0.8741
因而
其文献值的相对百分偏差为
(6) Berthelot维里方程法
已知Berthelot维里方程为
将=1.20, =0.71代入上式,得
因此 
=
其与文献值的相对偏差为
