化工热力学(第三版)陈钟秀课后习题答案(17)

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4-6.试推导服从van der waals 方程的气体的逸度表达式。

4-9.344.75K时，由氢和丙烷组成的二元气体混合物，其中丙烷的摩尔分数为0.792，混合物的压力为3.7974MPa。试用RK方程和相应的混合规则计算混合物中氢的逸度系数。已知氢-丙烷系的kij=0.07, 实验值为1.439。

解：已知混合气体的T=344.75K P=3.7974MPa，查附录二得两组分的临界参数 氢（1）： y1=0.208 Tc=33.2K Pc=1.297MPa Vc=65.0 cm3/mol ω=-0.22 丙烷（2）：y1=0.792 Tc=369.8K Pc=4.246MPa Vc=203 cm3/mol ω=0.152

H

2

的

R2Tc2.58.3142 33.22.560.5 21∴a11 0.42748 0.42748 0.1447Pa m K mol6

Pc11.297 10R2Tc2.58.3142 369.82.52

a22 0.42748 0.42748 18.30Pa m6 K0.5 mol 2 6

Pc24.246 10

∵aij∴a12

aiaj

0.5

1 k

ij

a1a2

0.5

1 k12 0.1447 18.30 1 0.07 1.513Pa m6 K0.5 mol 2

0.5

22

am y1a11 2y1y2a12 y2a22

0.2082 0.1447 2 0.208 0.792 1.513 0.7922 18.30 11.98Pa m6 K0.5 mol 2

b1 0.08664

RTc18.314 33.2

0.08664 1.844 10 5m3 mol 1 6Pc11.297 10

b2 0.08664

RTc28.314 369.8 53 1

0.08664 6.274 10m mol6

Pc24.246 10

bm yibi 0.208 1.844 10 5 0.792 6.274 10 5

i

5.3526 10 5m3 mol 1

Aam11.98

4.206 1.5 51.5BbmRT5.3526 10 8.314 344.75

BbmP5.3526 10 5 3.7974 1060.07091h ①

ZZRTZ 8.314 344.75Z

Z

1A h 1 h

4.206 ② 1 hB 1 h 1 h1 h

联立①、②两式，迭代求解得：Z=0.7375 h=0.09615 所以，混合气体的摩尔体积为：

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