题目
设氯在27℃、0.1MPa下的焓、熵值为零，试求227℃、10MPa下氯的焓、熵值。已知氯在理想气体状态下的定压摩尔热容为_(p)^18=31.696+10.144times (10)^-3T-4.038times (10)^-6(T)^2J /(mol·K)
设氯在27℃、0.1MPa下的焓、熵值为零，试求227℃、10MPa下氯的焓、熵值。已知氯在理想气体状态下的定压摩尔热容为
题目解答
答案
解析
步骤 1：确定热力学过程
热力学过程为：300K、0.1MPa的真实气体转换为理想气体，再由理想气体状态下的定压摩尔热容计算焓变和熵变，最后将理想气体转换为真实气体。
步骤 2：计算真实气体到理想气体的剩余焓和剩余熵
利用普维法计算剩余焓和剩余熵，需要查表得到氯的临界参数：${T}_{c}=417K$、${P}_{c}=7.701MPa$、$\omega =0.073$。计算得到${H}_{1}^{R}=-91.41J/mol$、${S}_{1}^{R}=-0.2037J/(mol\cdot K)$。
步骤 3：计算理想气体的焓变和熵变
利用定压摩尔热容${C}_{p}^{8}=31.696+10.144\times {10}^{-3}T-4.038\times {10}^{-6}{T}^{-2}J/(mol\cdot K)$，计算理想气体由300K、0.1MPa到500K、10MPa过程的焓变和熵变，得到$\Delta H=7.02kJ/mol$、$\Delta S=-0.39J/(mol\cdot K)$。
步骤 4：计算理想气体到真实气体的剩余焓和剩余熵
利用普维法计算剩余焓和剩余熵，得到${H}_{2}^{R}=-3.41KJ/mol$、${S}_{2}^{R}=-4.768J/(mol\cdot K)$。
步骤 5：计算最终的焓和熵
将各部分的焓和熵相加，得到最终的焓和熵值。
热力学过程为：300K、0.1MPa的真实气体转换为理想气体，再由理想气体状态下的定压摩尔热容计算焓变和熵变，最后将理想气体转换为真实气体。
步骤 2：计算真实气体到理想气体的剩余焓和剩余熵
利用普维法计算剩余焓和剩余熵，需要查表得到氯的临界参数：${T}_{c}=417K$、${P}_{c}=7.701MPa$、$\omega =0.073$。计算得到${H}_{1}^{R}=-91.41J/mol$、${S}_{1}^{R}=-0.2037J/(mol\cdot K)$。
步骤 3：计算理想气体的焓变和熵变
利用定压摩尔热容${C}_{p}^{8}=31.696+10.144\times {10}^{-3}T-4.038\times {10}^{-6}{T}^{-2}J/(mol\cdot K)$，计算理想气体由300K、0.1MPa到500K、10MPa过程的焓变和熵变，得到$\Delta H=7.02kJ/mol$、$\Delta S=-0.39J/(mol\cdot K)$。
步骤 4：计算理想气体到真实气体的剩余焓和剩余熵
利用普维法计算剩余焓和剩余熵，得到${H}_{2}^{R}=-3.41KJ/mol$、${S}_{2}^{R}=-4.768J/(mol\cdot K)$。
步骤 5：计算最终的焓和熵
将各部分的焓和熵相加，得到最终的焓和熵值。