一个0.5m3的压力容器,其极限压力为 2.75MPa,出于安全的考虑,要求操作压力不得超过极限压力的一半。 试问容器在130 C条件下最多能装入多少丙烷?

考查要点：本题主要考查压缩气体在非理想状态下的存储计算，涉及临界参数判断、压缩因子应用以及单位换算。

解题核心思路：

1. 确定操作条件：根据安全要求，操作压力为极限压力的一半。
2. 判断物质状态：通过比较操作压力与临界压力，确定丙烷处于压缩气体状态。
3. 计算摩尔体积：利用压缩因子或软件工具计算实际摩尔体积。
4. 求解总质量：通过容器总体积、摩尔体积和摩尔质量计算最大装载量。

破题关键点：

• 临界参数对比：操作压力（1.375MPa）小于临界压力（4.249MPa），说明丙烷未达到临界点，需考虑压缩因子。
• 单位统一：容器体积需转换为立方厘米，温度需转换为开尔文。

步骤1：确定操作条件

• 极限压力：2.75MPa → 安全操作压力为极限压力的一半，即：
  $P = \frac{2.75}{2} = 1.375 \, \text{MPa}$

步骤2：判断物质状态

• 临界压力：丙烷的临界压力为4.249MPa，操作压力1.375MPa < 4.249MPa → 丙烷处于压缩气体状态，需考虑压缩因子。

步骤3：计算摩尔体积

• 温度转换：130°C = 130 + 273.15 = 403.15K。
• 软件计算：通过《化工热力学多媒体教学》软件计算得摩尔体积：
  $V = 2198.15 \, \text{cm}^3/\text{mol}$

步骤4：求解总质量

• 容器体积转换：0.5m³ = 500000L = 500000000cm³（注：1m³ = 1000000L = 1000000000cm³）。
• 物质的量计算：
  $n = \frac{\text{总体积}}{\text{摩尔体积}} = \frac{500000000}{2198.15} \approx 227760 \, \text{mol}$
• 总质量计算：
  $m = n \cdot M = 227760 \cdot 44 \, \text{g/mol} \approx 10008.4 \, \text{kg}$