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有时需要配制一定成分和压力的气体混合物。配置的方法是:先将其中一种气体充入容器 达到一定压力
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有时需要配制一定成分和压力的气体混合物。配置的方法是:先将其中一种气体充入容器,达到一定压力p1后,再充入第二种气体。如果p1选得正确,则只需将第二种气体充到所需的压力,混合物的成分就能达到预定的要求。
现在需要在容积为50L的刚性透热容器中,配置压力为10MPa、摩尔分数为80%乙烯(C2H4)和20%CO2的混合气体(如图11-1所示)。如果已经向容器中充了定量的CO2,其压力为p1;然后将容器接到压力为10MPa,温度为25℃的乙烯总管上去继续充气,直到压力达到10MPa。周围环境温度25℃,试求:
参考答案
先进行参数分析,求出CO2的充气压力p1
从附表9可查得乙烯(A)及二氧化碳(B)的临界参数,即有
TcA=282.4K,pcA=5.04MPa
TcB=304.1K,pcB=7.38MPa
终态即为配置成的压力为10MPa、摩尔分数为80%乙烯(C2H4)和20%CO2的混合气体。根据凯氏定则,可以求出实际气体混合物的折合临界参数,有
(Tc)mix=∑yiTci=0.8×282.4+0.2×304.2=286.8K
(pc)mix=∑yipci=0.8×5.04+0.2×7.38=5.51MPa
终态混合气体的对比态参数分别为
Tr2=T2/(Tc)mix=298.2/286.8=1.04
pr2=p2/(pc)mix=10/5.51=1.81
根据Tr2及pr2,可利用附录中的通用压缩因子图、通用焓偏差图及通用熵偏差图分别查得终态时的压缩因子及相应的偏差值:
Z2=0.23;