热力化学第二章流体P-V-T性质.ppt

例题：计算1kmol乙烷在382K 、21.5MPa时的体积。 则： 解： 查表(乙烷)： 两参数压缩因子图(P25) 方法一： pr=4.40，查图2-4 中压段，得到Z=0.65 V=ZRT/p=0.65×8.314×382/(21.5×106) =9.602×10-5 m3·mol-1 1kmol的乙烷的体积为9.602×10-5 ×1×103=0.096m3 2.3 对比态原理及其应用 普遍化压缩因子计算方法的缺陷：查图 方法二：三参数压缩因子图(P27，图2-7和图2-9) 图2-7→Z0=0.64；图2-9 → Z1=0.06 所以，Z=Z0+ωZ1=0.64+0.098×0.06=0.646 V=ZRT/p= 9.543×10-5 m3·mol-1 所以，1kmol的乙烷的体积为0.095×1×103=0.095m3 4. 普遍化第二维里系数关联式 方程形式： 2.3 对比态原理及其应用 普维法不需要查图 2.3 对比态原理及其应用 4. 普遍化第二维里系数关联式 P29，例题2-6 适用：非极性或弱极性气体。 范围： 当Vr2时，采用普压法。 普维法，直接计算 p≤5.0MPa， (P28，图2-10) Vr≥2或Tr0.686+0.439pr 2.3 对比态原理及其应用 例题：某容器置于65℃的恒温浴中，体积为0.03m3,内装0.5kg氨气。计算气体压力。已知实验值为2.382MPa。 (1)理想气体方程，(2)RK方程；(3)普遍化关联法。 容器中氨气的摩尔体积为 解： V=Vt /n=0.03/(0.5×103/17)=1.0212×10-3 m3·mol-1 (1)理想气体方程 p=RT/V= 8.314×(273.15+65)/ 1.0212×10-3 =2.753×10-6 Pa=2.753MPa 2.3 对比态原理及其应用 (2)RK方程 查表(氨气) =2.383MPa 2.3 对比态原理及其应用 (3)普遍化关联法 Tr =T/Tc=(273.15+65)/405.6=0.834 采用维里系数关联 Z=pV/RT=1+Bp/RT 2.4 液体的P-V-T 关系 1. 雷克特方程 (1) Rackett方程 (2) Rackett方程修正式 VR=M/ρ Zcr=0.29056-0.08775ω A=(1-Tr)2/7 -(1-TrR)2/7 VSL=VRZCr expA 饱和液体的摩尔体积 TrR：参比对比温度 非极性化合物的饱和 液体的摩尔体积 2. 莱德逊方程 2.4 液体的P-V-T 关系 Lydenson提出一个基于对应状态原理的普遍化计算方法。 液体对比密度： ρr= ρL/ ρc=Vc /VL 液体的摩尔体积： V2L =V1L ·ρr1 / ρr2 P37，例题2-9 a. 不饱和液体的摩尔体积；b. 需要查图 c. 数据易得，结果精确 真实气体混合物pTV性质的计算方法与纯气体的相同，也有两种。 2.5 真实气体混合物 真实气体混合物的概述 真实气体混合物的非理想性，由两方面原因造成 a. 纯气体的非理想性 由于混合物组分数的增加，使它的计算又具有特殊性。 a. EOS b. 普遍化方法 b. 混合作用所引起的非理想性 2.5 真实气体混合物 1. 混合规则和虚拟临界参数 (1) 混合规则 (2) 凯(Kay)规则 混合规则就是将混合物的虚拟参数Mm与纯物质 参数Mi以及组分通过关系式表示。 Mm＝f (Mi，yi) 这种规则最简单但是精度不高。 例如： 2.5 真实气体混合物 2. 阿玛格定律和Z图联用 Vm=∑Vi=ZmRT/p Vi=ZiRT/p Zm=∑yiZi 三要点： 注意三点： Zi由Tri，pri查压缩因子图得到 非极性及弱极性气体，p≤30MPa 对极性气体只能实测 阿玛格定律 P43，例题2-10 2.5 真实气体混合物 3. 混合物的状态方程 维里方程 对气体混合物：Zm＝1＋Bmp/RT 对于二元混合物： Bij —第二维里系数，当i＝j时，纯组分的第二维里系数；当i≠j时，交叉维里系数。 Bm=y12B11+ 2y1y2B12+y22B22 对单组分气体： Z=1＋Bp/RT 2.5 真实气体混合物 Bij式中： ， ， 按以下经验规则计算 查出纯组分临界值 Tci pci Vci