化工热力学-陈钟秀(第三版)化工热力学1绪论-新乡学院-45
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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》课程教学大纲课程名称:化工热力学课程编码:18000036学时:48学时学分:3学分开课学期:第5学期课程类别:专业课课程性质:专业必修课适用专业:化工工艺先修课程:高等数学、大学物理、物理化学、工程力学一、课程的性质、目的与任务《化工热力学》是化学工程与工艺专业本科生的一门重要的专业基础课,也是该专业的主干课程。
热力学是一门研究能量、物质和它们之间相互作用规律的科学。
在化工生产以及化工过程的开发设计中有重要的意义。
该门课系统地介绍了将热力学原理应用于化学工程技术领域的研究方法。
它以热力学第一、第二定律为基础,研究化工过程中各种能量的相互转化及其有效利用,深刻阐述了各种物理和化学变化过程达到平衡的理论极限、条件和状态。
它不但成为化工过程各环节进行理论分析的依据,而且提供了有效的计算方法,成为化学工程学的重要组成部分,是化学工程与工艺专业学生必须掌握的专业基础知识。
其主要任务是培养学生运用热力学原理分析和解决化工生产中有关能量转换、相变和化学变化的实际问题的能力,初步掌握化学过程设计与研究中获取物性数据,对化工过程进行有关计算的方法。
通过本课程的学习,使学生获得巩固的专业理论基础知识,并培养和提高学生从事专业生产管理,设计开发和科学研究工作的理论分析能力。
二、基本要求通过本课程的学习,应使学生掌握化工热力学的基本概念、理论和专业知识;能利用化工热力学的原理和模型对化工中涉及到的化学反应平衡原理、相平衡原理等进行分析和研究;能利用化工热力学的方法,对化工中涉及的物系的热力学性质和其它化工物性进行关联和推算;并学会利用化工热力学的基本理论对化工中能量进行分析等。
根据大纲要求,选用陈钟秀、顾飞燕和胡望明主编,化学工业出版社出版的《化工热力学》作为教材。
因为该教材与大纲要求基本适应。
化工热力学是一门理论性较强的课程,在教学方法上应以课堂讲授为主,对理论的讲授应注重学生对基本概念的理解,在理解的基础上明确重点公式的推导过程,及适用条件;并结合生产生活实例,培养学生分析、解决问题的能力。
化工热力学课后答案第1章绪言—、是否题1. 封闭体系的体积为一常数。
(错)2. 封闭体系中有两个相, 。
在尚未达到平衡时,, 两个相都是均相敞开体系;达到平衡时,则,两个相都等价于均相封闭体系。
(对)3. 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。
(对)4. 理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。
(错。
还与压力或摩尔体积有关。
)5. 封闭体系的1mol 气体进行了某一过程, 其体积总是变化着的, 但是初态和终态的体积相T 2等,初态和终态的温度分别为 T [和丁2,则该过程的 UC V dT ;同样,对于初、终态T iT 2压力相等的过程有 HC p dT 。
(对。
状态函数的变化仅决定于初、 终态与途径无关。
)T 1二、填空题状态函数的特点是: ________ 。
封闭体系中,温度是 T 的1mol 理想气体从(P , V )等温可逆地膨胀到(P ,V f ),则所做的 功为 W revRTl nV i V f (以 V 表示)或 W rev RT l nP f P (以 P 表示)。
C PP T1T 1。
1.3. 封闭体系中的imol 理想气体(已知C pg ),按下列途径由T 、P i 和V 可逆地变化至P 2,则A 等容过程的 W = _,Q= Cp 1RP 2 P 2P i/C Pg RP 1 1 T 1 , H=B等温过程的RTln l,^RTln t,U= 0 ,H=_0 ___ 。
解:EOSW revV 2 b RTl n丄 V 1 bRTln 纟V 1999In 2 1.0007222. 对于c P为常数的理想气体经过一绝热可逆过程,状态变化符合下列方程解: 3. 解: T 1 P 1(1),其式又是如何?以上a 、b 、 理想气体的绝热可逆过程,C ;gRdTT 22a Rb TT 1aln 旦 b T 2T1RT dV V cT dTCigC !,试问,对于C P a bTcT 2的理想气体,上述关系c 为常数。