-1.使用下述方法计算1kmol甲烷贮存在体积为0.1246m、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 m3/1kmol=124.6 cm3/mol查附录二得甲烷的临界参数:Tc=190.6K Pc=4.600MPa Vc=99 cm3/mol ω=0.008(1)理想气体方程P=RT/V=8.314×323.15/124.6×106、=21.56MPa(2)R-K方程∴=19.04MPa(3)普遍化关系式<2∴利用普压法计算,∵∴迭代:令Z=1→P=4.687 又Tr=1.695,查附录三得:Z=0.8938 Z=0.4623=0.8938+0.008×0.4623=0.8975此时,P=PP=4.6×4.687=21.56MPa同理,取Z=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=19.22MPa2、/mol。解:查附录二得正丁烷的临界参数:Tc=425.2K Pr=3.800MPa V=99 cm/mol ω=0.193(1)理想气体方程V=RT/P=8.314×510/2.5×10=1.696×10m/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=1.49×10 m/mol误差:3、解:在给定T、P下,当x=1时根据定义(2)根据公式得(3)因为所以例3.在一定的T、P下,某二元混合溶液的超额自由焓模型为(A)式中x为摩尔分数,试求:(1)及的表达式;(2)、的值;(3)将(1)所求出的表达式与公式相结合,证明可重新得到式(A)。解:(1)∴同理得(2)当x→0时得当x→0时得(3)例4已知在298K时乙醇(1)与甲基叔丁基醚(2)二元体系的超额体积为,纯物质的体积V=58.63cm·mol, V=118.46cm·mol,试问当1000 cm的乙醇与500 cm的甲基叔丁基醚在298K下混合时其体积为多少?解:依题意可得n=1000/58.63=17.056moln=500/118.46=4.221moln=n+n=17.056+4.221=21.227mol∴x1= n/n=17.056/21.227=0.802x2= n/n=4.221/21.227=0.198由于x+x=1,所以=0.802×0.198×[-0.806×0.8021、.264×0.198]=-0.142 cm·mol混合时体积V1=n3V1、+n2V3+nV1、=1000+500+21.227× (-0.142)=1496.979 cm1若将两种组分的体积简单加和,将为1500 cm2,而形成溶液时则为1496.979 cm,体积要缩小0.202%。学会低调,取舍间必有得失,不用太计较。学着踏实而务实,越努力越幸运。解:查附录二得混合气中各组分的临界参数:一氧化碳(1):T2=132.9K P2=3.496MPa V=93.1 cm/mol ω=0.049 Z=0.295二氧化碳(2):T1=304.2K P2=7.376MPa V=94.0 cm/mol ω=0.225 Z=0.274又y=0.24,y=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/mol∴V=n V=100×10×81.38%/12×0.02486=168.58m(2)4、NH压缩到0.142 m,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 Waals方程;(2)Redlich-Kwang方程;(3)Peng-Robinson方程;(4)普遍化关系式。解:查附录二得NH的临界参数:T=405.6K P=11.28MPa V=72.5 cm/mol ω=0.250(1)求取气体的摩尔体积对于状态Ⅰ:P=2.03 MPa、T=447K、V=2.83 mc—普维法∴→V=1.885×10m/mol∴n=2.83m/1.885×10m/mol=1501mol对于状态Ⅱ:摩尔体积V=0.142 m/1501mol=9.458×10m/mol T=448.6K(2)Vander Waals方程(3)Redlich-Kwang方程(4)Peng-Robinson方程∵∴∴(5)普遍化关系式∵<2 适用普压法,迭代进行计算,方法同11、(3)26、.试计算含有30%(摩尔分数)氮气(1)和70%(摩尔分数)正丁烷(2)气体混合物7g,在188℃、6.888MPa条件下的体积。已知B=14cm/mol,B=-265cm/mol,B=-9.5cm/mol。解:→V(摩尔体积)=4.24×10m/mol假设气体混合物总的摩尔数为n,则0.3n×28+0.7n×58=7→n=0.1429mol∴V= n×V(摩尔体积)=0.1429×4.24×10=60.57 cm8、解:适用EOS的普遍化形式查附录二得NH的临界参数:T=126.2K P=3.394MPa ω=0.04(1)R-K方程的普遍化∴①②①、②两式联立,迭代求解压缩因子Z(2)SRK方程的普遍化∴①②①、②两式联立,迭代求解压缩因子Z