第六章实际气体的性质和热力学一般关系 参数求取R-K方程中常数a和b,代入R-K方程，迭代后解得V=0.080238m3/mol, m=- M=148.84kg。(本例中，因范氏方程常数采用实验数据拟合值，故计算O2质量误 差较小。) 6-5试用下述方法求压力为5MPa,温度为450℃的水蒸气的比体积。(1)理想气体状 态方程；(2)压缩因子图。己知此状态时水蒸气的比体积是0.063291mkg,以此比较上述 计算结果的误差。 提示和答案：(1)利用理想气体状态方程，=0.06733mkg,P-x100%=544%: (2)p=卫=0226T=T=111,利用通用压缩因子图，查得Z=095,故 V-ZRT-0.063340mhb=1x10%=01%P-x100%=011%. p 1 *6-6体积为7.81×10-3m3,压力为10.1325MPa的1kg丙烷，实测温度为253.2℃， 试用压缩因子图确定丙烷的温度。 提示和答案：丙烷临界参数：T=369.8K,P。=425MPa,故p,=卫=2384， V=0.478,查N-0图（中 y。= M=0344×I0mm0l,理想对比体积三RT.1pa 压区)，得T=1.45。所以T=TT=263.35C,误差4.0%。 6-729℃、15atm的某种理想气体从1m3等温可逆膨胀到10m3,求过程能得到的 最大功。 提示和答案：气体的摩尔数n=此=0,605km0l。据F=U-TS,等温过程 RT dF=dU-TdS,据第一定律，可逆过程，dU=TdS-pdV,所以dF=-pdV。可逆等温 过程中，其自由能的减少量等于所得到的最大功，于是 Wm=F-5=∫par=mRT1n上=349692J。 52第六章 实际气体的性质和热力学一般关系 52 参数求取 R-K 方程中常数 a 和 b,代入 R-K 方程，迭代后解得 3 m V  0.080238 m / mol ， m 148.84 kg V m M V   。（本例中，因范氏方程常数采用实验数据拟合值，故计算 O2 质量误 差较小。） 6-5 试用下述方法求压力为 5 MPa，温度为 450 ℃的水蒸气的比体积。（1）理想气体状 态方程；（2）压缩因子图。已知此状态时水蒸气的比体积是 0.063 291 m 3 /kg，以此比较上述 计算结果的误差。 提示和答案：（1）利用理想气体状态方程 3 id v  0.066733m /kg ， id 100% 5.44% v v v    ； （2） r r cr cr 0.226 1.11 p T p T p T     ， ，利用通用压缩因子图，查得 Z = 0.95，故 g 3 0.063340m /kg ZR T v p    ， 100% 0.11% v v v     id 100% 0.11% v v v    。 * 6-6 体积为 7.81×10 - 3 m 3，压力为 10.132 5 MPa 的 1kg 丙烷，实测温度为 253.2℃， 试用压缩因子图确定丙烷的温度。 提示和答案：丙烷临界参数： cr T = 369.8 K， cr p = 4.25 MPa，故 r cr 2.384 p p p   ， 3 3 m V vM 0.344 10 m /mol     ，理想对比体积 m m m m,i,cr cr cr 0.478 / V V V V RT p     ，查 N-O 图（中 压区），得 r T 1.45 。所以 r cr T TT   263.35 C，误差 4.0%。 6-7 29 ℃、15 atm 的某种理想气体从 1 m3 等温可逆膨胀到 10 m3，求过程能得到的 最大功。 提 示 和 答 案 ： 气 体 的 摩 尔 数 1 1 0.605 kmol pV n RT   。 据 F U TS   ， 等 温 过 程 d d d F U T S   ，据第一定律，可逆过程， d d d U T S p V   ，所以 d d F p V   。可逆等温 过 程 中 ， 其 自 由 能 的 减 少 量 等 于 所 得 到 的 最 大 功 ， 于 是 2 2 max 1 2 1 1 d ln 3 499 692 J V W F F p V nRT V      