GG=第2讲_流体的p-V-T关系-合肥工业大学-化工热力学.ppt

液体的对比密度定义为 2.5.2 （2-69） 因此，已知临界数据，便可由式（2-68）和式（2-69）计算液体密度或体积。 例题2-8 2.5.2 第二章完 例 题 例题 2-1 例题 2-2 例题 2-3 例题 2-4 例题 2-6 例题 2-7 例题 2-8 例 题 2-1 将1kmol氮气压缩贮于容积为0.04636m3，温度为273.15K的钢瓶内。问此时氮气的压力有多大？ 分别用理想气体方程，RK 方程和SRK方程计算。其实验值为101.33MPa 。(约1000 atm) 从附录二中查得氮的临界参数为 Tc=126.2K , Pc= 3.394MPa , ω=0.040 解： 氮气的摩尔体积为 （1） 理想气体方程 误差 例 题 2-1 (2) RK方程 将TC , PC值代入式（2-7a）和式(2-7b)得 代入式（2-6）得 误差 例 题 2-1 (3) SRK方程 将ω代入式（2-9d）得 从式(2-9a), 式(2-9b)得 =273.15/126.2=2.1644，代入式（2-9c）得 例 题 2-1 例 题 2-1 将上述值代入式(2-8) 误差 上述计算表明，在高压低温下(即使是非极性难液化的气体氮)理想气体方程根本不能适用，RK方程亦有较大误差；SRK方程的计算准确度较好。 END 例 题 2-2 试用SRK和PR方程分别计算异丁烷在300K，3.704×105Pa时饱和蒸气的摩尔体积。已知实验值为V=6.031×10-3m3/mol。 由附录二查得异丁烷临界参数为 解： ① SRK方程 例 题 2-2 按式（2-22） 和式（2-25） ，， 迭代计算。 例 题 2-2 ② PR方程 例 题 2-2 和式（2-25） 迭代计算。 例 题 2-2 按式（2-23） ③ 取初值Z=1,迭代计算结果见下表。 SRK方程 误差 例 题 2-2 PR方程 从以上计算看出，迭代收敛速度很快，仅迭代四次即得终点。SRK和PR方程都有较好的准确度，其结果均可为工程界接受。 误差 END 例 题 2-2 例 题 2-3 用pitzer的普遍化关系式计算甲烷在323.16k时产生的压力。已知甲烷的摩尔体积为1.25×10－４m3/mol，压力的实验数值为1.875×107Pa。 从附录二查得甲烷的临界参数为 解： 因此 Pr 不能直接计算，需迭代求解。 而 因此， 据式(2-40) （A） （B） 例 题 2-3 设Z 值代入（A）式求出 pr，根据Tr , pr 值查图2-7 和图 2-8 得Z(0) 和Z(1) ;再将Z(0)、Z(1) 代入（B）式求得Z 值。比较Z 的计算值与假设值，如相差较大则代入（A）式重新计算，直至迭代收敛。 例 题 2-3 假设 Z 值 （A） Pr Tr 查图得 Z(0) 和Z(1) （B） Z （计算值） 比较 迭代的结果为 Pr = 4.06时，Z＝0.877 误差 END 例 题 2-3 例 题 2-4 质量为500g的氨气储于容积为0.03m3的钢弹内，钢弹浸于温度为65℃的恒温浴中．试用普遍化第二维里系数计算氨气压力，并与文献值p=2.382MPa比较。 从附录二查得氨的临界参数 解： 求氨的摩尔体积 由于Vr2故适用普遍化第二维里系数关系式。 由式(2-43) 所以 例 题 2-4 由式(2-42) 则 计算值与实验值2.382MPa是非常接近的，说明在压力不太高时，普遍化第二virial系数用于极性物质（NH3）广度性质计算，结果也较满意。 END 例 题 2-4 即 例 题 2-6 试求CO2(1)-C3H8(2)体系在311K和1.50MPa的条件下的混合物摩尔体积，两组分的摩尔比为3:7。 计算所需的有关数据列表如下： 解： ，， 由式（2-51）得 END 例 题 2-6 例 题 2-7 　试用RK方程计算二氧化碳和丙烷的等分子混合物在151℃和13.78MPa下的摩尔体积。 临界性质由例 2-6 给出，把这些值代入 式（2-7a、b）和式（2-60）得如下结果（取kij=0）： 解： ij 11 22 12 6.439 18.210 11.069 2.97×10－5 6.27×10－5 － 混合物常数由式（2-58）和式（2-59）求出： 例 题 2-7