2023年流体热物性部分
一、请用pr方程计算工质r290、r600a和混合工质r290/r600a(50/50wt%)的pvt性质。
pr方程的形式为：
………r32/r125)
已知参数：r=8.31451;
r290： m=44.096g/mol tc=369.89k pc=4.2512mpa w=0.1521
r600a：m=58.122g/mol tc=407.81k pc=3.629pa w=0.184
解题思路：本题采用pr方程求解工质r290和r290a及其混合物的物性，已知温度和压力即可得到摩尔体积的值。其编写程序如下。
1、程序如下。
1)纯质r290
clc;clear;
pc1=4.251200;
tc1=369.89;
r=8.314;
p=input('输入工质压力mpa)')
t=input('输入工质温度℃')
w1=0.1521;
t=t+273.15;
pr1=p/pc1;
tr1=t/tc1;
k1=0.37464+1.54226*w1-0.26992*w1^2;
al1=(1+k1*(1-tr1^0.5))^2;
al=0.45724*al1*r^2*tc1^2/pc1;
b1=0.07780*r*tc1/pc1;
a1=0.45724*al1*pr1/tr1^2;
b1=0.07780*pr1/tr1;
z=1.0;d=1;fz=1; %给变量赋初值。
eps1=0.00001;eps2=0.00001;
采用牛顿迭代法求z的值。
while d>eps1&&abs(fz)>eps2
fz=z^3-(1-b1)*z^2+z*(a1-2*b1-3*b1^2)-(a1*b1-b1^2-b1^3);
fzz=3*z^2-2*(1-b1)*z+a1-2*b1-3*b1^2;
y=z;z=z-fz/fzz;
d=abs((z-y)/z);
endv=z*8.31451*t/p/10^6;
fprintf('该温度及压力下的工质的摩尔体积为v=%.6fm3/mol',v);
2)r600a
同r290，只是物性参数改变。
clear;clc；
pc2=3.629;
r=8.314;
tc2=407.81;
p=input('输入工质的压力(mpa)')
t=input('输入工质的温度(℃)
w2=0.184;
定义计算需要的系数。
t=t+273.15;
pr2=p/pc2;
tr2=t/tc2;
k2=0.37464+1.54226*w2-0.26992*w2^2;
al2=(1+k2*(1-tr2^0.5))^2;
a2=0.45724*al2*r^2*tc2^2/pc2;
b2=0.07780*r*tc2/pc2;
a2=0.45724*al2*pr2/tr2^2;
b2=0.07780*pr2/tr2;
定义迭代的初值。
z=1.0;d=1;fz=1;
eps1=0.00001;eps2=0.00001;
牛顿迭代法求解压缩因子z 的方程及收敛条件。
while d>eps1&&abs(fz)>eps2
fz=z^3-(1-b2)*z^2+z*(a2-2*b2-3*b2^2)-(a2*b2-b2^2-b2^3);
fzz=3*z^2-2*(1-b2)*z+a2-2*b2-3*b2^2;
y=z;z=z-fz/fzz;
d=abs((z-y)/z);
endv=z*8.31451*t/p/10^6;
fprintf('该温度及压力下的工质的摩尔体积为v=%.6fm3/mol',v);
3)对于混合工质按照混合法则求解。
clear;clc
p=input('输入工质的压力(mpa)')
t=input('输入工质的温度(℃)
pc1=4.251200;tc1=369.89;w1=0.1521;t=t+273.15;
pr1=p/pc1;tr1=t/tc1;
k1=0.37464+1.54226*w1-0.26992*w1^2;
al1=(1+k1*(1-tr1^0.5))^2;
a1=0.45724*al1*r^2*tc1^2/pc1;
b1=0.07780*r*tc1/pc1;
pc2=3.629;r=8.314;tc2=407.81;w2=0.184;
t=t+273.15;
pr2=p/pc2;
tr2=t/tc2;
k2=0.37464+1.54226*w2-0.26992*w2^2;
al2=(1+k2*(1-tr2^0.5))^2;
a2=0.45724*al2*r^2*tc2^2/pc2;
b2=0.07780*r*tc2/pc2;
k12=0.01;k21=0.01;r=8.314;
am=0.3233*a1+0.1861*a2+0.4857*(1-k12)*sqrt(a1*a2);
bm=0.5686*b1+0.4314*b2;
am=am*p/t^2/r^2;
bm=bm*p/t/r;
定义迭代的初值。
z=1.0;d=1;fz=1;
eps1=0.00001;eps2=0.00001;
牛顿迭代法求解压缩因子z 的方程及收敛条件。
while d>eps1&&abs(fz)>eps2
fz=z^3-(1-bm)*z^2+z*(am-2*bm-3*bm^2)-(am*bm-bm^2-bm^3);
fzz=3*z^2-2*(1-bm)*z+am-2*bm-3*bm^2;
y=z;z=z-fz/fzz;
d=abs((z-y)/z);
endv=z*8.31451*t/p/10^6;
fprintf('对应于该温度及压力下的该工质的比体积（m3/mol）为v=%.6fm3/mol',v);
2、计算结果。
按照以上编程，用pr方程分别计算工质压力为1mpa.温度为27℃时，其摩尔体积值。
1）r290
p=时，摩尔体积为0.002034
2）r600a
p=时，摩尔体积为0.001643
3）混合工质。
p=时，摩尔体积为0.004596
第四章实际气体的导出热力学性质与过程。
二、请用pr方程计算工质r290、r600a和混合工质r290/r600a(50/50wt%)的导出热力性质焓和熵。pr方程的余焓和余熵函数为：
理想气体比热：cp0=c0+ c1t+ c2t2 + c3t3 j/(
r290： c0=-95.8 c1=6.945 c2=-3.597×10-3 c3=7.290×10-7
r600a： c0=-29.91 c1=6.605 c2=-3.176×10-3 c3=4.981×10-7
0oc工质的饱和压力：
r290：ps=0.15696 mpa r600a：ps=0.47446mpa
r290/r600a(50/50wt%)：ps=0.32979 mpa
解题思路：按照国际标准以0℃饱和液体为计算基准点。
取 焓值计算。
熵值计算。1、编程如下：
1）对于纯质r290
clear;clc
输入已知参数。
p=input('输入待求工质的压力(mpa)')
t=input('输入待求工质的温度(℃)
t0=273.15;
t=t+t0;
r=8.31451;
r290工质的参数。
pc=4.2512;
tc=369.89;
w=0.1521;
m=44.096;
ps=0.15696;
理想气体比热。
c0=-95.80;
c1=6.945;c2=-3.597*10^-3;
c3=7.290*10^-7;
求解余焓和余熵函数。
hr sr]=hr_s(p,t,pc,tc,w,m);
fprintf('该温度及压力下的该工质的余焓为hr=%.6f kj/kg',hr);
fprintf('该温度及压力下的该工质的余熵为sr=%.6f kj/kgk',sr);
hr0 sr0]=hr_s(ps,273.15,pc,tc,w,m);
fprintf('0℃时工质饱和液体的余焓为hr=%.6f kj/kg',hr0);
fprintf('0℃时工质饱和液体的余熵为sr=%.6f kj/kgk',sr0);
从273.15度到t进行积分cp0和cp0/t的值。
int1=c0*t+1/2*c1*t^2+1/3*c2*t^3+1/4*c3*t^4-(c0*t0+1/2*c1*t0^2+1/3*c2*t0^3+1/4*c3*t0^4);
int2=c1*t+1/2*c2*t^2+1/3*c3*t^3-c0/t^2-(c1*t0+1/2*c2*t0^2+1/3*c3*t0^3-c0/t0^2);
计算工质的焓和熵。
h=200+hr0+int1/1000-hr;
s=1+sr0+int2/1000-r*log(p/ps)/m-sr;
输出计算结果。
fprintf('该温度及压力下工质的焓为h=%.6f kj/kg',h);
fprintf('该温度及压力下工质的熵为s=%.6f kj/kgk',s);
2) 对于纯质r600a
clear;
p=input('输入待求工质的压力(mpa)')
t=input('输入待求工质的温度(℃)
t0=273.15;t=t+t0;
r=8.31451;
r600a工质的参数。
pc=3.629;
tc=407.81;
w=0.184;
m=58.122;
ps=0.47446;
理想气体比热参数。
c0=-23.91;
c1=6.605;
c2=-3.176*10^-3;
c3=4.981*10^-7;
求解余焓和余熵函数。
hr, sr]=hr_s (p,t,pc,tc,w,m);
fprintf('该温度及压力下的该工质的余焓为hr=%.6f kj/kg',hr);
工程热力学作业答案
理想气体的热力过程。1.1 标准状况下0.3m3的氧气，在温度t1 45 和压力p1 103.2kpa下盛于一个具有可移动活塞的圆筒中，先在定压下对氧气加热，过程为1 2，然后在定容下冷却到初温45 过程为2 3。已知在定容冷却终了时氧气的压力p3 58.8kpa.试求这两个过程中所加入的热量与内能...
工程热力学试卷2019春
2011 2012学年第二学期。工程热力学 试卷。专业班级 10级 班 姓名。学号。开课系室热能与动力工程系 考试日期 2012年6月日 一 判断对错题 如正确说明原因，错误改正，每题3分，共21分 1 闭口系统热力学第一定律数学表达式适用于任意种类工质进行的任意热力过程及循环。2 刚性绝热容器内理...
工程热力学试卷2019春
卷。2011 2012学年第二学期。工程热力学 试卷。专业班级10级 班。姓。名。学。号。开课系室。热能与动力工程系。考试日期。2012年6月。日。题。号。得。分。一。二。三。总分。阅卷人。一 判断对错题 如正确说明原因，错误改正，每题3分，共21分 1 闭口系统热力学第一定律数学表达式适用于任意种...