题目
用下列方程求200℃,1.0133MPa时异丙醇的压缩因子与体积: (1)取至第三维里系数的Virial方程,已知B=-388cm3/mol,C=-26000cm6/mol2 (2)用普遍化第二维里系数关系式。(TC=508.2K,PC=4.762MPa,omega;=0.7)
用下列方程求200℃,1.0133MPa时异丙醇的压缩因子与体积: (1)取至第三维里系数的Virial方程,已知B=-388cm3/mol,C=-26000cm6/mol2 (2)用普遍化第二维里系数关系式。(TC=508.2K,PC=4.762MPa,omega;=0.7)
题目解答
答案
解析
步骤 1:计算压缩因子
首先,我们使用给定的Virial方程来计算压缩因子。Virial方程的表达式为:
\[ Z = \frac{PV}{RT} = 1 + B'P + C'P^2 + \cdots \]
其中,$B'$和$C'$是维里系数,$P$是压力,$R$是气体常数,$T$是温度。已知$B=-388cm^3/mol$,$C=-26000cm^6/mol^2$,$T=200℃=473.15K$,$P=1.0133MPa$,$R=8.314J/(mol·K)$。我们需要将$B$和$C$转换为压力的单位,即$B'=\frac{B}{RT}$,$C'=\frac{C-B^2}{(RT)^2}$。
步骤 2:计算体积
根据压缩因子$Z$,我们可以计算出体积$V$。体积$V$的计算公式为:
\[ V = \frac{ZRT}{P} \]
步骤 3:计算普遍化第二维里系数
使用普遍化第二维里系数关系式,我们首先计算$P_r$和$T_r$,然后根据$P_r$和$T_r$计算$B^0$和$B^1$,最后计算$B$。普遍化第二维里系数关系式为:
\[ B = B^0 + \omega B^1 \]
其中,$B^0$和$B^1$是根据$P_r$和$T_r$计算的,$\omega$是给定的参数。
首先,我们使用给定的Virial方程来计算压缩因子。Virial方程的表达式为:
\[ Z = \frac{PV}{RT} = 1 + B'P + C'P^2 + \cdots \]
其中,$B'$和$C'$是维里系数,$P$是压力,$R$是气体常数,$T$是温度。已知$B=-388cm^3/mol$,$C=-26000cm^6/mol^2$,$T=200℃=473.15K$,$P=1.0133MPa$,$R=8.314J/(mol·K)$。我们需要将$B$和$C$转换为压力的单位,即$B'=\frac{B}{RT}$,$C'=\frac{C-B^2}{(RT)^2}$。
步骤 2:计算体积
根据压缩因子$Z$,我们可以计算出体积$V$。体积$V$的计算公式为:
\[ V = \frac{ZRT}{P} \]
步骤 3:计算普遍化第二维里系数
使用普遍化第二维里系数关系式,我们首先计算$P_r$和$T_r$,然后根据$P_r$和$T_r$计算$B^0$和$B^1$,最后计算$B$。普遍化第二维里系数关系式为:
\[ B = B^0 + \omega B^1 \]
其中,$B^0$和$B^1$是根据$P_r$和$T_r$计算的,$\omega$是给定的参数。