H?HH∴?H=H2-H1= H2=-1+1+2=91.41+7020-3410=3.701KJ/mol

RR?S= S-S= S=-S1+?S1+S2=0.2037-20.39-4.768=-24.95 J/( mol·K)

212

RR3-5. 试用普遍化方法计算二氧化碳在473.2K、30 MPa下的焓与熵。已知在相同条件下，二氧化碳处于理想状态的焓为8377 J/mol，熵为-25.86 J/(mol·K).

解：查附录二得二氧化碳的临界参数为：Tc=304.2K、Pc=7.376MPa、ω=0.225 ∴ Tr= T/ Tc=473.2/304.2=1.556 Pr= P/ Pc=30/7.376=4.067—利用普压法计算 查表，由线性内插法计算得出：

?H?RTcR0??1.7410?H?RTc

1R1?0.04662

?S?R0R0??0.85171?S?

R1R??0.296

RRHR??SRHR?H?S????RTRTRTcccRR∴由、

?????SR?R计算得：

HR=-4.377 KJ/mol SR=-7.635 J/( mol·K)

∴H= HR+ Hig=-4.377+8.377=4 KJ/mol S= SR+ Sig=-7.635-25.86=-33.5 J/( mol·K)

3-6. 试确定21℃时，1mol乙炔的饱和蒸汽与饱和液体的U、V、H和S的近似值。乙炔在0.1013MPa、0℃的理想气体状态的H、S定为零。乙炔的正常沸点为-84℃,21℃时的蒸汽压为4.459MPa。

3-7. 将10kg水在373.15K、0.1013 MPa的恒定压力下汽化，试计算此过程中?U、?H、?S、?A和?G之值。

3-8. 试估算纯苯由0.1013 MPa、80℃的饱和液体变为1.013 MPa、180℃的饱和蒸汽时该过程的?V、?H和?S。已知纯苯在正常沸点时的汽化潜热为3.733 J/mol；饱和液体在正常沸点下的体积为95.7 cm3/mol；定压摩尔热容Cpig?16.036?0.2357TJ/?mol?K?；第二维里系数B=-78?1?103???T。 3?cm/mol?2.4解：1.查苯的物性参数：Tc=562.1K、Pc=4.894MPa、ω=0.271 2.求ΔV 由两项维里方程

2.4?PVBPP??13?Z2??1??1??78?10????

RTRTRT?T?????2.4??1.013?106?1?3?1??10???0.8597 ??78?8.314?106?453?453?????ZRT0.8597?8.314?4533V2???3196 .16cmmolP1.013

?V?V1?V2

3 mol?V?V2?V1?3196.16?95.7?3100.5cm

?H??HV?(-H)??H??H?H2?S??SV?(?S1)??S??S?S2RR1idPidT??RR

idPidT??

3.计算每一过程焓变和熵变

（1）饱和液体（恒T、P汽化）→饱和蒸汽 ΔHV=30733KJ/Kmol

ΔSV=ΔHV/T=30733/353=87.1 KJ/Kmol·K （2）饱和蒸汽（353K、0.1013MPa）→理想气体 ∵ T 353

Tr?TC?562.1?0.628Pr?P0.1013??0.0207PC4.894点（Tr、Pr）落在图2-8图曲线左上方，所以，用普遍化维里系数法进行计算。 由式（3-61）、（3-62）计算 ∴ ∴

??dB0B0??dB1B1??H1R?-PrTr??????????RTc?dTrTr????dTrTr??-0.0207?0.628????2.2626?1.2824??0.271?8.1124?1.7112???=-0.0807H1R??0.0807?8.314?562.1?-377.13KJKmol?dB0S1RdB1??-Pr????RdTdTr??r?-0.0207?2.2626?0.271?8.1124??-0.09234S1R?-0.09234?8.314?0.7677KJKmol?Kidid?HP??CPdTT1T2（3）理想气体（353K、0.1013MPa）→理想气体（453K、1.013MPa）

??453353?16.036?0.235T?dT0.23574532?3532??2?16.036?453?353???11102.31KJKmol

idCPPdT?Rln2TP1

?S????453idT2T11.013?16.036??0.2357dT?8.314ln??3530.1013 ?T?453?16.036ln?0.2357?453?353??19.1353?8.47KJKmol?K（4）理想气体（453K、1.013MPa）→真实气体（453K、1.013MPa）

Tr?453?0.806562.1Pr?1.013?0.20704.894点（Tr、Pr）落在图2-8图曲线左上方，所以，用普遍化维里系数法进行计算。 由式（3-61）、（3-62）计算

??dB0B0??dB1B1??HR?-TrPr??????????RTc?dTrTr????dTrTr??-0.806?0.2070??1.1826?0.5129?0.271?2.2161?0.2863????-0.3961?dB0SRdB1??-Pr????RdTdTr??r?-0.2070?1.1826?0.271?2.2161?S2R?3.0687KJKmol?KidPidT?-0.3691∴ H2R?1850.73KJKmol4.求 ?H,?S

R?H??HV?(?H1)??H??H?H2?40361.7KJKmolidid?S??SV?(?S1)??SP??STRR2????S?R?93.269KJKmol?K3-9. 有A和B两个容器，A容器充满饱和液态水，B容器充满饱和蒸气。两个容器的体积均为1L，压力都为1MPa。如果这两个容器爆炸，试问哪一个容器被破坏的更严重？假定A、B容器内物质做可逆绝热膨胀，快速绝热膨胀到0.1 MPa。

3-10. 一容器内的液体水和蒸汽在1MPa压力下处于平衡状态，质量为1kg。假如容器内液体和蒸汽各占一半体积，试求容器内的液体水和蒸汽的总焓。 解：查按压力排列的饱和水蒸汽表，1MPa时，

Hl?762.81kJ/kgVl?1.1273cm3/gHg?2778.1kJ/kgVg?194.4cm3/g

根据题意液体和蒸汽各占一半体积，设干度为x 则 解之得： 所以

x?Vg??1?x?Vlx?0.577%x?194.4??1?x??1.1273H?xHg??1?x?Hl?0.00577?2778.1??1?0.00577??672.81?774.44kJ/kg3-11. 过热蒸汽的状态为533Khe 1.0336MPa，通过喷嘴膨胀，出口压力为0.2067MPa，如果过程为可逆绝热且达到平衡，试问蒸汽在喷嘴出口的状态如何？

3-12. 试求算366K 、2.026MPa 下1mol乙烷的体积、焓、熵与内能。设255K 、0.1013MPa时乙烷的焓、熵为零。已知乙烷在理想气体状态下的摩尔恒压热容

?3?62Cig?10.038?239.304?10T?73.358?10TJ/?mol?K? p3-13. 试采用RK方程求算在227℃、5 MPa下气相正丁烷的剩余焓和剩余熵。 解：查附录得正丁烷的临界参数：Tc=425.2K、Pc=3.800MPa、ω=0.193 又R-K方程：P?RTa?0.5

V?bTV?V?b?∴

8.3142?425.22.5R2Tc2.560.5?2?29.04Pa?m?K?mol ?0.42748 a?0.4274863.8?10Pcb?0.08664RTc8.314?425.2?53?1 ?0.08664 ?8.06?10m?mol6Pc3.8?10∴

65?10?8.31?4500.1529.04 ??50.5?5V?8.06?10500.15V?V?8.?06?10试差求得：V=5.61×10-4m3/mol

∴

b8.06?10?5h???0.1438 ?5V56.1?10Aa29.04???3.874 1.5?51.5BbRT8.06?10?8.314?500.15∴Z?1A?h?1?0.1438?????3.874????0.681 1?hB?1?h?1?0.14381?0.1438??HR1.5ab?A??Z?1?ln1??Z?1?1.5ln?1?h???1.0997 ∴??RTbRT1.5?V?BHR??1.0997?8.314?500.15??4573J/mol