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化工热力学答案

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1题
解：
BBBtnPTBtB

nndndVnVVA2119.023773.1625.165.0,,

当5.0Bnmol时，
BV
18.62cm3 mol

-1

且，
tV
1010.35cm3

由于BBAAtVnVnV，
56.55181000An
mol

所以，1302.1856.5562.185.035.1010molcmnVnVVABBtA
2题
1. 用PR方程计算2026.5kPa和344.05K的下列丙烯（1）－异丁烷（2
）体系的摩尔体积、组

分逸度和总逸度。（a）5.01x的液相；（b）6553.01y的气相。（设012k）
解：本题属于均相性质计算。其中，组分逸度系数和组分逸度属于敞开系统的性质，而混合
物的逸度系数和逸度属于封闭系统的性质。

采用状态方程模型，需要输入纯组分的iciciPT,,，以确定PR方程常数，从附表查得各

组分的iciciPT,,并列于下表
丙烯和异丁烷的iciciPT,,
组分,i
ciT/K ciP/MPa i

丙烯（1）
304.19 7.381 0.225
异丁烷（2）
425.18 3.797 0.193
对于二元均相混合物，若给定了温度、压力和组成三个独立变量，系统的状态就确定下
来了，并可以确定体系的状态为气相。

另外，对于混合物，还需要二元相互作用参数，已知012k。

计算过程是

2,1,iba

ii

ba,Vln;2,1ˆlnii





PfxPfiiilnln,ˆlnˆln

用软件来计算。启动软件后，输入iciciPT,,和独立变量，即能方便地得到结果，并可
演示计算过程。

PR方程计算气相混合物的热力学性质
15.273TK，061.1P
MPa，1038.0,8962.021yy
纯组分常数
1930018,8.42623521aa
（MPa cm6 mol-2）

46431.72,65612.2621bb
(cm3mol-1)
混合物常数
41101.31,6.511634ba

摩尔体积
21.1934vV
(cm3mol-1)

组分逸度系数
2504.0ˆln,07510.0ˆln21
vv


组分逸度viiviPyfˆˆ 4565.2ˆln,1255.0ˆln21vvff
混合物逸度系数，表3-1c
09330.0ln
v

混合物逸度vlvPf 03409.0lnvf
分析计算结果知
无论是液相还是气相的均相性质，均能由此方法来完成。
状态方程除了能计算P-V-T、逸度性质外，还能计算许多其它的热力学性质，如焓、熵等，
它们在化工过程中都十分有用。同时也表明，经典热力学在物性相互推算中的强大作用
3题

2.
常压下的三元气体混合物的32312115.03.02.0lnyyyyyy，求等摩尔混合物的

321
ˆ,ˆ,ˆ
fff
。

解：




313222
1323121,,1
1

3.025.02.015.03.02.0lnˆln3,2yyyyydnnnnnnnnnndnnnPT





同样得
23312
12
15.065.02.0ˆlnyyyy

22212
13
15.025.03.0ˆlnyyyy

组分逸度分别是

511.10ˆlnˆln111Pyf

同样得

538.10ˆlnˆln222Pyf


505.10ˆlnˆln223Pyf

4题
3. 三元混合物的各组分摩尔分数分别0.25，0.3和0.45，在6.585MPa和348K
下的各组分的

逸度系数分别是0.72，0.65和0.91，求混合物的逸度。
解：
254.091.0ln45.065.0ln3.072.0ln25.0ˆlnlniiy



631.1)254.0(585.6lnlnlnPf

)MPa(109.5f
6题
4. 已知环己烷（1）－苯（2）体系在40
℃时的超额吉氏函数是21458.0xxRTGE和

3.24,6.2421ssPPkPa，求（a）fffll,ˆ,ˆ,,
2121


；（b）1,22,1,HH；(c)*2*1,。

解：（a）由于iln是RTGE的偏摩尔性质，由偏摩尔性质的定义知


2
2,,11
458.0ln2xnRTnGnPTE

同样得到
2
12
458.0lnx

（b）
2
2
458.0111111116.24ˆx
sll

exxPxff


同样得
2
1
458.0222222223.24ˆx
sll

exxPxff


*112,1fH同理*
2

2
1,2

f
H

由（c）的计算结果可得
1,22,1
HH和

(c)由 ixiiiiilnlimlnlnlnln0*得到*lni

)1(458.0ln22*1x

)1(458.0ln21*2x

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化工热力学第五版习题答案

化工热力学第五版习题答案

化工热力学第五版习题答案化工热力学第五版习题答案化工热力学是化学工程专业中的重要课程之一，它研究的是物质在化学反应和相变过程中的能量转化和热力学性质。

通过学习热力学，我们可以了解化学反应的热效应、物质的相变规律以及反应条件对反应速率的影响。

在化工生产中，热力学的应用非常广泛，可以帮助工程师设计高效的反应器、优化能量利用以及预测化学反应的平衡状态等。

为了帮助学生更好地掌握化工热力学的知识，化工热力学第五版提供了大量的习题。

下面是一些习题的答案，供大家参考。

1. 习题：计算氨气在298K和1 atm下的标准生成焓。

答案：根据热力学第一定律，氨气的标准生成焓可以通过其标准生成反应的焓变来计算。

标准生成反应为：N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g)根据反应物和生成物的摩尔数系数，可以得到氨气的标准生成焓为-92.4 kJ/mol。

2. 习题：计算乙醇在298K和1 atm下的标准生成焓。

答案：乙醇的标准生成焓可以通过其标准生成反应的焓变来计算。

标准生成反应为：C2H5OH(l) → C2H5OH(g)根据反应物和生成物的摩尔数系数，可以得到乙醇的标准生成焓为-277.7kJ/mol。

3. 习题：计算水在298K和1 atm下的标准生成焓。

答案：水的标准生成焓可以通过其标准生成反应的焓变来计算。

标准生成反应为：H2(g) + 0.5O2(g) → H2O(l)根据反应物和生成物的摩尔数系数，可以得到水的标准生成焓为-285.8 kJ/mol。

4. 习题：计算二氧化碳在298K和1 atm下的标准生成焓。

答案：二氧化碳的标准生成焓可以通过其标准生成反应的焓变来计算。

标准生成反应为：C(s) + O2(g) → CO2(g)根据反应物和生成物的摩尔数系数，可以得到二氧化碳的标准生成焓为-393.5kJ/mol。

5. 习题：计算硫酸在298K和1 atm下的标准生成焓。

答案：硫酸的标准生成焓可以通过其标准生成反应的焓变来计算。

(完整版)化工热力学(第三版)答案陈钟秀

(完整版)化工热力学(第三版)答案陈钟秀

2-1.使用下述方法计算1kmol 甲烷贮存在体积为0.1246m 3、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 m 3/1kmol=124.6 cm 3/mol查附录二得甲烷的临界参数：T c =190.6K P c =4.600MPa V c =99 cm 3/mol ω=0.008 (1) 理想气体方程P=RT/V=8.314×323.15/124.6×10-6=21.56MPa(2) R-K 方程2 2.52 2.560.5268.314190.60.427480.42748 3.2224.610c c R T a Pa m K mol P -⨯===⋅⋅⋅⨯ 53168.314190.60.086640.08664 2.985104.610c c RT b m mol P --⨯===⨯⋅⨯ ∴()0.5RT a P V b T V V b =--+()()50.5558.314323.15 3.22212.46 2.98510323.1512.461012.46 2.98510---⨯=--⨯⨯⨯+⨯=19.04MPa (3) 普遍化关系式323.15190.6 1.695r c T T T === 124.699 1.259r c V V V ===＜2∴利用普压法计算，01Z Z Z ω=+∵ c r ZRTP P P V == ∴c r PV Z P RT =654.61012.46100.21338.314323.15cr r r PV Z P P P RT -⨯⨯⨯===⨯迭代：令Z 0=1→P r0=4.687 又Tr=1.695，查附录三得：Z 0=0.8938 Z 1=0.462301Z Z Z ω=+=0.8938+0.008×0.4623=0.8975此时，P=P c P r =4.6×4.687=21.56MPa同理，取Z 1=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。

化工热力学答案(第三版).

化工热力学答案(第三版).

化工热力学课后答案（第三版）陈钟秀编著 2-1.使用下述方法计算1kmol 甲烷贮存在体积为0.1246m 3、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 m 3/1kmol=124.6 cm 3/mol查附录二得甲烷的临界参数：T c =190.6K P c =4.600MPa V c =99 cm 3/mol ω=0.008(1) 理想气体方程P=RT/V=8.314×323.15/124.6×10-6=21.56MPa(2) R-K 方程 ∴()0.5RT aP V b T V V b =--+ =19.04MPa (3) 普遍化关系式323.15190.61.695r c T T T === 124.6991.259r c V V V ===＜2 ∴利用普压法计算，01Z Z Z ω=+∵ c r ZRTP P P V == ∴ c r PVZ P RT=迭代：令Z 0=1→P r0=4.687 又Tr=1.695，查附录三得：Z 0=0.8938 Z 1=0.4623 01Z Z Z ω=+=0.8938+0.008×0.4623=0.8975此时，P=P c P r =4.6×4.687=21.56MPa同理，取Z 1=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=19.22MPa2-2.分别使用理想气体方程和Pitzer 普遍化关系式计算510K 、2.5MPa 正丁烷的摩尔体积。

已知实验值为1480.7cm 3/mol 。

解：查附录二得正丁烷的临界参数：T c =425.2K P c =3.800MPa V c =99 cm 3/mol ω=0.193（1）理想气体方程V=RT/P=8.314×510/2.5×106=1.696×10-3m 3/mol误差：1.696 1.4807100%14.54%1.4807-⨯=（2）Pitzer 普遍化关系式对比参数：510425.2 1.199r c T T T === 2.53.80.6579r c P P P ===—普维法∴ 01.61.60.4220.4220.0830.0830.23261.199rB T =-=-=-01cc BP B B RT ω=+=-0.2326+0.193×0.05874=-0.2213 11c r c rBP BP PZ RT RT T =+=+=1-0.2213×0.6579/1.199=0.8786 ∴ PV=ZRT→V= ZRT/P=0.8786×8.314×510/2.5×106=1.49×10-3 m 3/mol 误差：1.49 1.4807100%0.63%1.4807-⨯=2-3.生产半水煤气时，煤气发生炉在吹风阶段的某种情况下，76%（摩尔分数）的碳生成二氧化碳，其余的生成一氧化碳。

高等化工热力学部分课后习题答案

高等化工热力学部分课后习题答案

高等化工热力学部分课后习题答案第一次课后作业答案：选择题： 1 B 2 C 3 D 5 D31-∆h 12∆u 2+g ∆z⋅+q w -∆z 3m ⋅:=∆h 23003230-()103⋅J kg ⋅104kg⋅3600s⋅⋅:=q 0:=m 2.778kgs :=104kg⋅3600s ⋅ 2.778kgs =∆u 1202502-109J kg⋅∆u 109J kg⋅:=∆h 2.583-106⨯Js=12m ∆u 2⋅ 1.65104⨯Js=g ∆z ⋅m ⋅81.729Js=∆h 12m ∆u 2⋅+g ∆z ⋅m ⋅- 2.567-106⨯Js=w2.567106⋅J s ⋅⎛⎝⎫⎪⎭ 2.567106⋅W ⋅wc 2.583 2.567-2.567100⋅%:=wc 0.623%=33-∆h 12∆u 2+g ∆z⋅+q w s-h 230.23:=kJ kg1-⋅h 1188.45:=kJ kg1-⋅∆z 6118.3+:=w s 3.7103⋅0.45⋅36001892⋅:=J kg1-⋅w s 3.168103⨯=J kg1-⋅30.23188.45-9.879.3⋅1000+ 3.168+154.275-=kJ kg1-⋅105页参考答案4-1：b 4-2: c 4-4: a 4-5: a 105页4-7绝热稳流过程M m1m2+,∆H0,所以M h3⋅m1h1⋅m2h2⋅+T320kg⋅s1-⋅90273.15+()⋅K⋅30kg⋅s1-⋅50273.15+()⋅K⋅+50kg⋅s1-⋅:=T3339.15K=339.15273.15-66=∆S gj m j S j ⋅∑i m i S i ⋅∑-m1C pms⋅ln T3 T1⎛ ⎝⎫⎪⎭⋅m2C pms⋅ln T3 T2⎛ ⎝⎫⎪⎭⋅+查表可得h1376.92,h2209.33,用内插法求得h3t1t2-h1h2-t1t3-h1h3-9050-376.92209.33-9066-376.92h3-0.239h3276.50C pms C pmh h3h1-T3T1-100.42-6690-4.184∆S gj m j S j ⋅∑i m i S i ⋅∑-m1C pms⋅ln T3 T1⎛ ⎝⎫⎪⎭⋅m2C pms⋅ln T3 T2⎛ ⎝⎫⎪⎭⋅+∆S g204.184⋅ln 339 363⎛ ⎝⎫⎪⎭⋅304.184⋅ln 339 323⎛ ⎝⎫⎪⎭⋅+0.345kJ⋅K 1-⋅s1 -⋅不同温度的S值也可以直接用饱和水表查得。