根据Amagat定律
Zm??yiZi?0.25?1.13?0.75?1.22?1.20
i故
Vm?ZmRT1.20?8.314?298.15??9.79?10?5m3?mol?1 6p30.395?10vin?1.6667?10?3m3?s，已知混合气体的进口体积流量，则混合气体的进口摩尔流速min为
v3min1.6667?10??1?1in?V?10?5?17.02mol?s?61.27kmol?h m9.79?根据反应的计量关系，
N2?3H2??????2NH3 （总量） 开始 1 3 0 4 结束 1-0.15 3?3?0.15 2?0.15 3.7
则每小时合成氨的量可由下式计算得出，
minNH3?m4?2?0.15?61.274?2?0.15?4.60kmol?h?1 （2） 先求出口气体的组成。
因为出口气体中N2:H2:NH3?(1?0.15):(3?3?0.15):(2?0.15)，故
yN2?0.2297，yH2?0.6892，yNH3?0.0811，?yi?1.000
i再求出口气体的摩尔流速
m3.74?m3.7out?in?4?17.02?15.74mol?s?1 利用Amagat定律求出口气体的摩尔体积Vm。
先从附表查得NH3的pc?11.28MPa，Tc?405.6K，则可求出各组分的对比性质为Hp27.86T?273.152：
r?1501.30?0.8106?13.20，
r?33.2?8?10.27
N27.862： pr?3.39?8.218，
T?273.15?150r126.2?3.353
NHp27.863： r?11.28?2.470，
T?273.15?150r405.6?1.043
根据上述对比参数，查二参数普遍化Z图，得
ZH2?1.15，ZN2?1.14，ZNH3?0.380
则
Zm??yiZi?1.15?0.0892?1.14?0.2297?0.380?0.0811?1.085
i故
VmRTm?Z?1.085?8.314?423.15?1.37?10?4p27.86?106m3?mol?1
26
出口管中气体的体积流速为
v3out?mout?Vm?1.37?10?4?15.74?2.156?10?3m?s?1
出口管中气体的流速，?，可按下式计算，
?vout4vout4?2.156?10?3?A??d2?3.1416?(5?10?2)2?1.10m?s?1 式中：A为管子的截面积。计算得出出口管中混合气体的流速为1.10m?s?1。
58页第2章
2-1 求温度673.15K、压力4.053MPa的甲烷气体摩尔体积。 解：（a）理想气体方程
pV?RT?V?RT?8.314?673.15?1.381?10?3?m3?mol?1p4.053?106（b）用R-K方程
① 查表求Tc、pc；② 计算a、b；③ 利用迭代法计算V。
p?RTaV?b?T?V??V?b?Vi?1?RTa?Vi?b?p?b?T?Vi??Vi?b?V?30?1.381?10?m3?mol?1
???V3i?1?1.3896?10??m3?mol?1（c）用PR方程
步骤同（b），计算结果：V?33mol?1i?1?1.3893?10?m?。
（d）利用维里截断式
Z?pV?1?Bp?1?Bpc?pr?1?B0?pr???B1pRTRTRT?rcTrTrTr
B0?0.083?0.422T1.6B1?0.139?0.172rT4.2r查表可计算p01
r、Tr、B、B和Z
27
由Z?pVZRT?V??1.391?10?3?m3?mol?1 RTp
2-2 V=0.5 m3，耐压2.7 MPa容器。规定丙烷在T=400.15K时，p<1.35MPa。求可充丙烷多少千克？ 解：（a）用理想气体方程
mMpV0.0441?1.35?10?6?0.5pV?nRT?pV?RT?m???8.948?m3?mol?1MRT8.314?400.15（b）用R-K方程
① 查表求Tc、pc；② 计算a、b；③ 利用迭代法计算V。
p?RTV?b?aT?V??V?b?Vi?1?RTa?Vi?b?p?b?T?Vi??Vi?b?V0?2.464?10?3?m3?mol?1
???Vi?1?2.241?10?3?m3?mol?1则可充丙烷质量计算如下：
m?n?M?VV?M?0.0441?0.5?9.838?kg i?12.241?10?3（c）利用维里截断式：
Z?pVm?1?Bp?1?Bpc?pr?1?B0?pr???B1?prRTRTRTcTrTrTr
B0?0.083?0.422T1.6B1?0.139?0.172rT4.2r查表可计算p01
r、Tr、B、B和Z 由Z?pVm?V?0.916?8.314?400.153RTm1.35?106?2.257?10?3?m?mol?1 则可充丙烷质量计算如下：
m?n?M?VV?M?0.0441?0.52.257?10?3?9.77?kg i?1
2-4 V=1.213 m3，乙醇45.40 kg，T=500.15K，求压力。 解：（a）理想气体状态方程
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p?nRTV?mRT45.408.314?500.15M?V?46?1.213?3.383?MPa （b）用R-K方程
0.42748R?2?TaC2.5P28.039C0.08664R??TbCP0.058C
p?RTaV?b?mT?Vm??Vm?b?Vm?V?1.21345.40/46?1.229?m3?kmol?1n p?2.759?MPa（c）用SRK方程计算
（d）用PR方程计算
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（e）用三参数普遍化关联
n?mM?45.446?0.987?kmolV?V?1.213m0.987?1.229?m3?kmol?1nZ?pVmRT?1?BpRT?p?RTVm?BBpc?B0???B1?1RT?B??B0???B1??R?Tc?pc cB0??0.361,B1??0.057,??0.635?B??0.267?p?RTV?2.779?MPam?B2-6 （本题以计算机编程计算提供参考，考试时不能使用） （a）R-K方程
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