某企业要求以气体形式存储10℃、1atm的丙烷35000kg。有两种方案争论...

问答题 某企业要求以气体形式存储10℃、1atm的丙烷35000kg。有两种方案争论不休：
（1）在10℃、1atm下以气体形式存储；
（2）在10℃、6.294atm下以汽液平衡的形式共储。对于这种模式的存储，容器有90％的体积由液体占据。
你作为企业的工程师将采用何种方案，请比较两种方案各自的优缺点，必要时采用定量的方法。

参考答案：

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1.问答题 一个0.5m³压力容器，其极限压力为2.75MPa，若许用压力为极限压力的一半，试用普遍化第二维里系数法计算该容器在130℃时，最多能装入多少丙烷？

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2.问答题 用下列方程求200℃，1.0133MPa时异丙醇的压缩因子与体积：
（1）取至第三维里系数的Virial方程，已知

（2）用普遍化第二维里系数关系式。（T_C=508.2K，P_C=4.762MPa，ω=0.7）

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3.问答题 试用下列三种方法计算250℃、2000kpa水蒸气的Z与V。
（1）截取至三项的维里方程，其中的维里系数是实验值<
（2）用普遍化第二维里系数关系式。
（3）用水蒸气表。

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4.问答题作为汽车发动机的燃料，如果15℃、0.1013MPa的甲烷气体40m³与3.7854升汽油相当，那么要多大容积的容器来承载20MPa、15℃的甲烷才能与37.854升的汽油相当？

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5.问答题乙烷是重要的化工原料，也可以作为冷冻剂。现装满290K、2.48MPa乙烷蒸气的钢瓶，不小心接近火源被加热至478K，而钢瓶的安全工作压力为4.5MPa，问钢瓶是否会发生爆炸？（用RK方程计算）

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6.问答题 液化气的充装量、操作压力和温度是液化气罐安全操作的重要依据。我国规定液化气罐在最高使用温度60℃下必须留有不少于3％的气相空间，即充装量最多为97%才能安全。
假设液化气以丙烷为代表物，液化气罐的体积为35L，装有12kg丙烷。已知60℃时丙烷的饱和气体摩尔体积V_g=0.008842m³·mol^-1饱和液体摩尔体积V_l=0.0001283m³·mol^-1问在此条件下，液化气罐是否安全？若不安全，应采取什么具体的措施？若要求操作压力不超过液化气罐设计压力的一半，请问液化气罐的设计压力为多少？（用SRK方程计算）

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7.问答题 容积1m³的贮气罐，其安全工作压力为100atm，内装甲烷100kg，问：
1）当夏天来临，如果当地最高温度为40℃时，贮气罐是否会爆炸？（本题用RK方程计算）
2）上问中若有危险，则罐内最高温度不得超过多少度？
3）为了保障安全，夏天适宜装料量为多少kg？
4）如果希望甲烷以液体形式储存运输，问其压缩、运输的温度必须低于多少度？

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8.问答题 某反应器容积为1.213m³，内装有温度为现请你试用以下三种方法求取该反应器的压力，并与实验值（2.75MPa）比较误差。
（1）用理想气体方程；
（2）用RK方程；
（3）用普遍化状态方程。

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9.问答题 维里方程可以表达成以下两种形式。

请证明：

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10.问答题将van der Waals方程化成维里方程式；并导出van der Waals方程常数a、b表示的第二维里系数B的函数表达式。

参考答案：

所以，B=b-a/（RT）。