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化工热力学(第三版)答案解析陈钟秀.doc

上传人:精品资料 文档编号:10873618 上传时间:2020-01-16 格式:DOC 页数:21 大小:1.18MB
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1、 范文 范例 指导 学习word 版本整理分享 2-1.使用下述方法计算 1kmol 甲烷贮存在体积为 0.1246m3、温度为 50的容器中产生的压力:(1)理想气体方程;(2)R-K 方程;(3)普遍化关系式。解:甲烷的摩尔体积 V=0.1246 m3/1kmol=124.6 cm3/mol查附录二得甲烷的临界参数:T c=190.6K Pc=4.600MPa Vc=99 cm3/mol =0.008(1) 理想气体方程P=RT/V=8.314323.15/124.610-6=21.56MPa(2) R-K 方程2.522.560.5268.314900.478073cRTa PamKol

2、P 5316.6.68cb l 0.5RTaPVb 50.5558.3142. 3.26931461.9810=19.04MPa(3) 普遍化关系式232.150.695rcT25rcV利用普压法计算, 1Z crRPV crT654.102.40.21383cr rrZPR迭代:令 Z0=1 Pr0=4.687 又 Tr=1.695,查附录三得:Z 0=0.8938 Z1=0.4623=0.8938+0.0080.4623=0.8975 1此时,P=P cPr=4.64.687=21.56MPa同理,取 Z1=0.8975 依上述过程计算,直至计算出的相邻的两个 Z 值相差很小,迭代结束,得

3、 Z 和 P的值。 P=19.22MPa2-2.分别使用理想气体方程和 Pitzer 普遍化关系式计算 510K、2.5MPa 正丁烷的摩尔体积。已知实验值为1480.7cm3/mol。解:查附录二得正丁烷的临界参数:T c=425.2K Pc=3.800MPa Vc=99 cm3/mol =0.193范文 范例 指导 学习word 版本整理分享 (1)理想气体方程V=RT/P=8.314510/2.5106=1.69610-3m3/mol误差: .691.4807%14.5(2)Pitzer 普遍化关系式对比参数: 普维法52.9rcT2.5380.679rcP 01.61.6404.838

4、3.rB14.24.277.99.58rT=-0.2326+0.1930.05874=-0.221301cBPR=1-0.22130.6579/1.199=0.8786crBPZTR PV=ZRTV= ZRT/P=0.87868.314510/2.510 6=1.4910-3 m3/mol误差: 1.498071%.32-3.生产半水煤气时,煤气发生炉在吹风阶段的某种情况下,76%(摩尔分数)的碳生成二氧化碳,其余的生成一氧化碳。试计算:(1)含碳量为 81.38%的 100kg 的焦炭能生成 1.1013MPa、303K 的吹风气若干立方米?(2)所得吹风气的组成和各气体分压。 解:查附录二

5、得混合气中各组分的临界参数:一氧化碳(1):T c=132.9K Pc=3.496MPa Vc=93.1 cm3/mol =0.049 Z c=0.295二氧化碳(2):T c=304.2K Pc=7.376MPa Vc=94.0 cm3/mol =0.225 Z c=0.274又 y1=0.24,y 2=0.76(1)由 Kay 规则计算得: 0.4132.90764.2.1cmic K35iPy MPa普维法3026.15rmcT0.140.157rmcP利用真实气体混合物的第二维里系数法进行计算 01 1.61.640.42.88.2983rB1 4.24.217.7.39930rT范文

6、 范例 指导 学习word 版本整理分享 01 611 68.342.908.490.1367.810cRTBBP 02 1.61.62483.7342r12 4.24.270.7.990.358rBT01 622268.3.119.307cRBP 又0.50.5.942.8cijicjTK331313132 9.5/cijVcmol120.95.740.28ccijZ13ij6/0.28456/9.510.83cijijcijijPRTV MPa 3607rijij0.19rijcijP0121.61.62.88.35rBT124.24.21707.39398r 0 62112168.130

7、.17.839.4105cRTBBP 21122myy6 626630.47.380.4739.810.719.3084.271/cmol V=0.02486m 3/molmBPVZRTV 总 =n V=10010381.38%/120.02486=168.58m3(2) 11 0.2950.241.84cmy MPa范文 范例 指导 学习word 版本整理分享 22 0.2740.7613.85cmZPy MPa2-4.将压力为 2.03MPa、温度为 477K 条件下的 2.83m3NH3压缩到 0.142 m3,若压缩后温度 448.6K,则其压力为若干?分别用下述方法计算:(1)Van

8、der Waals 方程;(2)Redlich-Kwang 方程;(3)Peng-Robinson 方程;(4)普遍化关系式。解:查附录二得 NH3的临界参数:T c=405.6K Pc=11.28MPa Vc=72.5 cm3/mol =0.250(1) 求取气体的摩尔体积对于状态:P=2.03 MPa、T=447K、V=2.83 m 3普维法4705.617rc2.018.rc 01.61.624.8383.rBT14.24.2707.9959r01.6.10.26cBPRTV=1.88510 -3m3/molcrVBPZRTn=2.83m 3/1.88510-3m3/mol=1501mo

9、l对于状态:摩尔体积 V=0.142 m3/1501mol=9.45810-5m3/mol T=448.6K(2) Vander Waals 方程22262678.1405464cRTa PaolP5316.3.3782cbml22 558.14.0.47.6957RTaP MPaV (3) Redlich-Kwang 方程2.522.560.5268.31400.4780789ca amKol5316.6.62cRTb lP0.5 50.5558.314. 8.67918.34942.0a MPaVb 范文 范例 指导 学习word 版本整理分享 (4) Peng-Robinson 方程 4

10、8.6051.6rcT 2 20.371290.3741.5260.90.5.743k0.5 .47rT2 2 6268.4. .210ccRaT PamolP 53168.31405.0.780.72cb mol aTRTPVbV5 10 108.314.6.42695209.48.52.339.582.36 .0MPa(5) 普遍化关系式 2 适用普压法,迭代进行计算,方法同 1-55.17.01.rcV1(3)2-6.试计算含有 30%(摩尔分数)氮气(1)和 70%(摩尔分数)正丁烷(2)气体混合物 7g,在 188、6.888MPa 条件下的体积。已知 B11=14cm3/mol,B

11、 22=-265cm3/mol,B 12=-9.5cm3/mol。解: 22112mByy2 30.340.79.5076512.8/cmolV(摩尔体积)=4.2410 -4m3/molmPVZRT假设气体混合物总的摩尔数为 n,则0.3n28+0.7n58=7n=0.1429molV= nV(摩尔体积)=0.14294.2410 -4=60.57 cm32-8.试用 R-K 方程和 SRK 方程计算 273K、101.3MPa 下氮的压缩因子。已知实验值为 2.0685解:适用 EOS 的普遍化形式查附录二得 NH3的临界参数:T c=126.2K Pc=3.394MPa =0.04(1)

12、R-K 方程的普遍化 2.522.560.5268.3140.478071790cRa PamKolP 5316.6.68cTb l范文 范例 指导 学习word 版本整理分享 2.5aPARTbB1.551.51.72680342AaRT 5.67803.9.47bhZVZZ11.hhB、两式联立,迭代求解压缩因子 Z(2)SRK 方程的普遍化 73126.3rcT2 20.48.504801.57.40176.40.57m.5 .51.23.3.63rrT2 .5 60.5268140.4780.270.92.9cRa PamKolP 5316.3.6.62.7cTb ol1.551.50

13、.92092784AaBR 6.63.52.7bPhZVTZZ110.951AhhB、两式联立,迭代求解压缩因子 Z第三章3-1. 物质的体积膨胀系数 和等温压缩系数 的定义分别为: , 。试导出服k1PVTTk从 Vander Waals 状态方程的 和 的表达式。k解:Van der waals 方程 2RTaPVb由 Z=f(x,y)的性质 得 1yxzx 1TPV又 23TabRb范文 范例 指导 学习word 版本整理分享 所以 23 1PaRTVbb32Pa故 231VT23TVbkRa3-2. 某理想气体借活塞之助装于钢瓶中,压力为 34.45MPa,温度为 93,反抗一恒定的外

14、压力 3.45 MPa 而等温膨胀,直到两倍于其初始容积为止,试计算此过程之 、 、 、 、 、UHSAG、 、Q 和 W。TdSpV解:理想气体等温过程, =0、 =0UH Q=-W= =2109.2 J/mol2112ln2VVRTd W=-2109.2 J/mol又 理想气体等温膨胀过程 dT=0、PPTdSC PVRT R =5.763J/(molK)22 2111lnllnSPPdR=-3665.763=-2109.26 J/(molK)AUT=-2109.26 J/(molK)GHA=-2109.26 J/(molK)S=2109.2 J/mol2112ln2VVRpddT3-3.

15、 试求算 1kmol 氮气在压力为 10.13MPa、温度为 773K 下的内能、焓、熵、 、 和自由焓之值。VCp假设氮气服从理想气体定律。已知:(1)在 0.1013 MPa 时氮的 与温度的关系为 ;pC27.0.4187J/molKpT(2)假定在 0及 0.1013 MPa 时氮的焓为零;(3)在 298K 及 0.1013 MPa 时氮的熵为 191.76J/(molK)。3-4. 设氯在 27、0.1 MPa 下的焓、熵值为零,试求 227、10 MPa 下氯的焓、熵值。已知氯在理想气体状态下的定压摩尔热容为 36231.690.41.081J/olKigpCTT解:分析热力学过

16、程范文 范例 指导 学习word 版本整理分享 30K.1MPa H=S,真 实 气 体, HS 、 50K1 MPa,真 实 气 体-H1R H2R-S1R S2R30K.Pa, 理 想 气 体 1HS 、 501 Pa,理 想 气 体查附录二得氯的临界参数为:T c=417K、P c=7.701MPa、=0.073(1)300K、0.1MPa 的真实气体转换为理想气体的剩余焓和剩余熵Tr= T1/ Tc=300/417=0.719 Pr= P1/ Pc=0.1/7.701=0.013利用普维法计算01.642.830.34rB02.6.7519rrdBT14.27.9.58rT15.2.4

17、0rr又 01RrrrcHdBP01RrrSdBPT代入数据计算得 =-91.41J/mol、 =-0.2037 J/( molK)1R1R(2)理想气体由 300K、0.1MPa 到 500K、10MPa 过程的焓变和熵变21503623.69.40.810TigpCdTTd=7.02kJ/mol21 50 36231 10ln4.ln.igTpPSR R=-20.39 J/( molK)(3) 500K、10MPa 的理想气体转换为真实气体的剩余焓和剩余熵Tr= T2/ Tc=500/417=1.199 Pr= P2/ Pc=10/7.701=1.299利用普维法计算01.642.830.

18、3rB02.6.75041rrdBT14.27.9.584rT15.2.8rr又 01RrrrcHdBP01RrrSdBPT代入数据计算得 =-3.41KJ/mol、 =-4.768 J/( molK)22R范文 范例 指导 学习word 版本整理分享 =H2-H1= H2=- + + =91.41+7020-3410=3.701KJ/mol1R2= S2-S1= S2=- + + =0.2037-20.39-4.768=-24.95 J/( molK)1S3-5. 试用普遍化方法计算二氧化碳在 473.2K、30 MPa 下的焓与熵。已知在相同条件下,二氧化碳处于理想状态的焓为 8377 J

19、/mol,熵为-25.86 J/(molK).解:查附录二得二氧化碳的临界参数为:T c=304.2K、P c=7.376MPa、=0.225 T r= T/ Tc=473.2/304.2=1.556 Pr= P/ Pc=30/7.376=4.067利用普压法计算查表,由线性内插法计算得出:01.74RcH10.462Rc0.8517RS10.296RS由 、 计算得:01RcccTT0RHR=-4.377 KJ/mol SR=-7.635 J/( molK)H= HR+ Hig=-4.377+8.377=4 KJ/molS= SR+ Sig=-7.635-25.86=-33.5 J/( mo

20、lK)3-6. 试确定 21时,1mol 乙炔的饱和蒸汽与饱和液体的 U、V、H 和 S 的近似值。乙炔在0.1013MPa、0的理想气体状态的 H、S 定为零。乙炔的正常沸点为-84,21时的蒸汽压为 4.459MPa。3-7. 将 10kg 水在 373.15K、0.1013 MPa 的恒定压力下汽化,试计算此过程中 、 、 、和 之值。AG3-8. 试估算纯苯由 0.1013 MPa、80的饱和液体变为 1.013 MPa、180的饱和蒸汽时该过程的 、V和 。已知纯苯在正常沸点时的汽化潜热为 3.733 J/mol;饱和液体在正常沸点下的体积为 95.7 HScm3/mol;定压摩尔热

21、容 ;第二维里系数16.03.257J/molKigpCT。2.4310/molB=-78cT解:1.查苯的物性参数:T c=562.1K、P c=4.894MPa、=0.2712.求 V由两项维里方程 2.432 11780BZRTRT2.463. 108597345R2R1)(-HHidTiPV21molcPV32 1.901.8597.l356.3范文 范例 指导 学习word 版本整理分享 3.计算每一过程焓变和熵变(1)饱和液体(恒 T、P 汽化)饱和蒸汽 HV=30733KJ/Kmol SV= HV/T=30733/353=87.1 KJ/KmolK(2)饱和蒸汽(353K、0.1

22、013MPa)理想气体 点(T r、P r)落在图 2-8 图曲线左上方,所以,用普遍化维里系数法进行计算。由式(3-61) 、 (3-62)计算(3)理想气体(353K、0.1013MPa)理想气体(453K、1.013MPa)RR21)(SSidTiPV628.0153C 027.894.13CrP011rc-RrrHdBdBTT.27.682.6.8240.718.241.7 =-013145.RKJmol0-rrSdBPT.27.60.2718.4-09341.8.RSKJmol范文 范例 指导 学习word 版本整理分享 21214536.01.03.3578.429.847idTi

23、dPCSRlnTlnlnKJmo(4)理想气体(453K、1.013MPa)真实气体(453K、1.013MPa)点(T r、P r)落在图 2-8 图曲线左上方,所以,用普遍化维里系数法进行计算。由式(3-61) 、 (3-62)计算4.求3-9. 有 A 和 B 两个容器,A 容器充满饱和液态水,B 容器充满饱和蒸气。两个容器的体积均为 1L,压力都为 1MPa。如果这两个容器爆炸,试问哪一个容器被破坏的更严重?假定 A、B 容器内物质做可逆绝热膨胀,快速绝热膨胀到 0.1 MPa。3-10. 一容器内的液体水和蒸汽在 1MPa 压力下处于平衡状态,质量为 1kg。假如容器内液体和蒸汽各占

24、一半体积,试求容器内的液体水和蒸汽的总焓。 21453 26.0.35.7435.TididPHCTKJmo806.1523207.894.13rPR01rc-rrHdBdBTT.86.27.860.529.71.260.83 -0391R1rrSdBPT-.27.860.27.61039125.RHKJmol23.087RSKJmolS, KmolJHidTidPV 7.40361)( RR 21 SSiiKmolJ269.3范文 范例 指导 学习word 版本整理分享 解:查按压力排列的饱和水蒸汽表,1MPa 时,根据题意液体和蒸汽各占一半体积,设干度为 x则解之得:所以3-11. 过热蒸

25、汽的状态为 533Khe 1.0336MPa,通过喷嘴膨胀,出口压力为 0.2067MPa,如果过程为可逆绝热且达到平衡,试问蒸汽在喷嘴出口的状态如何?3-12. 试求算 366K 、2.026MPa 下 1mol 乙烷的体积、焓、熵与内能。设 255K 、0.1013MPa 时乙烷的焓、熵为零。已知乙烷在理想气体状态下的摩尔恒压热容 36210.3829.0417.5810J/molKigpCTT3-13. 试采用 RK 方程求算在 227、5 MPa 下气相正丁烷的剩余焓和剩余熵。解:查附录得正丁烷的临界参数:T c=425.2K、P c=3.800MPa、=0.193又 R-K 方程:

26、0.5RTaPVbb 2.0.478ca22.560.5268.3147940PamKol.6cRTbP53160.68l 650.558.314.294501.10VV 试差求得: V=5.6110-4m3/mol 58.610.48bh1.551.5293874.30AaBRT 1.0.61.48.hZ 1.5ln.5ln.97RHabAZhTbVB33762.81/278.1/94l glHkJHkJgVcmVcm1glx1.1.27x0.57%.278.10.5762.814/glHxHkJ范文 范例 指导 学习word 版本整理分享 1.0978.3450.1473/RHJmol1.

27、5lnln0.892PVbSabTRV0.89.346.7/RJolK3-14. 假设二氧化碳服从 RK 状态方程,试计算 50、10.13 MPa 时二氧化碳的逸度。解:查附录得二氧化碳的临界参数:T c=304.2.2K、P c=7.376MPa 2.522.560.5268.31400.4780741cTa PamKolP 6316.6.69.7cRb l又 0.5TaPVb 660.568.3142.6411.97329.70V 迭代求得: V=294.9cm3/mol .0.124bh1.561.5.44069.7832AaBRT 7. .90.17.hZ 1.5ln1lnln0.3

28、26PVbf abRTV f=4.869MPa3-15. 试计算液态水在 30下,压力分别为(a)饱和蒸汽压、 (b)10010 5Pa 下的逸度和逸度系数。已知:(1)水在 30时饱和蒸汽压 pS=0.0424105Pa;(2)30,010010 5Pa 范围内将液态水的摩尔体积视为常数,其值为 0.01809m3/kmol;(3)110 5Pa 以下的水蒸气可以视为理想气体。解:(a)30, Ps=0.0424105Pa汽液平衡时, LVSiiiff又 1105Pa 以下的水蒸气可以视为理想气体, Ps=0.0424105Pa110 5Pa30、0.042410 5Pa 下的水蒸气可以视为

29、理想气体。又 理想气体的 fi=P 50.421Siif a范文 范例 指导 学习word 版本整理分享 1SSiifP(b)30,10010 5Pa expSiLPLSiiVfdRTSSiifP350.18910.4210ln .74.Si LLPiiif 1.074LiSf 530.421.410LSiiff Pa3-16. 有人用 A 和 B 两股水蒸汽通过绝热混合获得 0.5MPa 的饱和蒸汽,其中 A 股是干度为 98的湿蒸汽,压力为 0.5MPa,流量为 1kg/s;而 B 股是 473.15K,0.5MPa 的过热蒸汽,试求 B 股过热蒸汽的流量该为多少?解:A 股:查按压力排列

30、的饱和水蒸汽表, 0.5MPa(151.9)时,B 股: 473.15K,0.5MPa 的过热蒸汽根据题意,为等压过程,忽略混合过程中的散热损失,绝热混合 Qp = 0,所以 混合前后焓值不变设 B 股过热蒸汽的流量为 x kg/s,以 1 秒为计算基准,列能量衡算式解得:该混合过程为不可逆绝热混合,所以 混合前后的熵值不相等。只有可逆绝热过程,因为是等压过程,该题也不应该用 进行计算。第四章4-1. 在 20、0.1013MPa 时,乙醇(1)与 H2O(2)所形成的溶液其体积可用下式表示:。试将乙醇和水的偏摩尔体积 、 表342 258.36.4.985.7.5Vxx1V2示为浓度 x2的

31、函数。解:由二元溶液的偏摩尔性质与摩尔性质间的关系:12,TPMx22,1TPMx640.23/lHkJg2748./gHkJg987.06.305./BpQ0H276.5318.427.xx0653.9/.xkgs0SSU范文 范例 指导 学习word 版本整理分享 得: 12,TPVx22,1TPVx又 23222,3.4685.976.9.8TPx所以 234 2312222258.36.65.176.9.8Vxxxx 4917540/xJmol234 232222228513.489xxxx 5.67./xJl4-2. 某二元组分液体混合物在固定 T 及 P 下的焓可用下式表示:。式中

32、, H 单位为 J/mol。试确定在该温度、压力状态下121124040Hx(1)用 x1表示的 和 ;(2)纯组分焓 H1和 H2的数值;(3)无限稀释下液体的偏摩尔焓 和1H的数值。2解:(1)已知 (A)1211240640Hxxx用 x2=1- x1带入(A) ,并化简得: 1116402xx(B)318x由二元溶液的偏摩尔性质与摩尔性质间的关系:, 11,TPMx21,TPMx得: , 11,TPHH21,TPH由式(B)得: 211,806TPxx所以 (C)32111160806x231406/xJmol(D)2182Hx 3/Jol(2)将 x1=1 及 x1=0 分别代入式(

33、B)得纯组分焓 H1和 H240/Jmol60/Jml范文 范例 指导 学习word 版本整理分享 (3) 和 是指在 x1=0 及 x1=1 时的 和 ,将 x1=0 代入式(C)中得:1H2 1H2,将 x1=1 代入式( D)中得: 。40/Jmol640/Jmol4-3. 实验室需要配制 1200cm3防冻溶液,它由 30%的甲醇(1)和 70%的 H2O(2) (摩尔比)组成。试求需要多少体积的 25的甲醇与水混合。已知甲醇和水在 25、30%(摩尔分数)的甲醇溶液的偏摩尔体积:, 。25下纯物质的体积:318.62/Vcl327.65/Vcol, 。407mo180m解:由 得:i

34、Mx2x代入数值得:V=0.338.632+0.717.765=24.03 cm3/mol配制防冻溶液需物质的量: 1049.5.nol所需甲醇、水的物质的量分别为: 11.8ml20.736则所需甲醇、水的体积为: 149850.29tVol23.6.175t m将两种组分的体积简单加和: 13.4.tt l则混合后生成的溶液体积要缩小: 4.020%4-4. 有人提出用下列方程组表示恒温、恒压下简单二元体系的偏摩尔体积:211Vabx22Vabx式中,V 1和 V2是纯组分的摩尔体积,a、b 只是 T、P 的函数。试从热力学角度分析这些方程是否合理?解:根据 Gibbs-Duhem 方程

35、得,0idM恒温、恒压下 12x或 2121VVxdd由题给方程得 (A)211xba(B)22dVx范文 范例 指导 学习word 版本整理分享 比较上述结果,式(A)式(B) ,即所给出的方程组在一般情况下不满足 Gibbs-Duhem 方程,故不合理。4-5.试计算甲乙酮(1)和甲苯(2)的等分子混合物在 323K 和 2.5104Pa 下的 、 和 f。124-6.试推导服从 van der waals 方程的气体的逸度表达式。4-9.344.75K 时,由氢和丙烷组成的二元气体混合物,其中丙烷的摩尔分数为 0.792,混合物的压力为3.7974MPa。试用 RK 方程和相应的混合规则

36、计算混合物中氢的逸度系数。已知氢-丙烷系的 kij=0.07, 的实验值为 1.439。2H解:已知混合气体的 T=344.75K P=3.7974MPa,查附录二得两组分的临界参数氢(1): y 1=0.208 Tc=33.2K Pc=1.297MPa Vc=65.0 cm3/mol =-0.22丙烷(2):y 1=0.792 Tc=369.8K Pc=4.246MPa Vc=203 cm3/mol =0.1522.52.560.5211 68.3140.4780701479cRa PamKol2.522.560.522 6.8. 3cT lP 0.51ijijijak . 0.5 60.5

37、21220.47183.71.53PamKol1myay2 260.520.8.92.50.989l53111 68314.640.6.4.7cRTb molP53122 69.0.8. 20.20c l 5.1.847.41miby531.260mol1.551.5.98420647mAaBbRT6.3261098.3PhZZZ范文 范例 指导 学习word 版本整理分享 114.206AhhZB联立、两式,迭代求解得:Z=0.7375 h=0.09615所以,混合气体的摩尔体积为: 4316.7358.13.75.0940ZRTV molP 121 11 .52.5lnlnlnlnmmm

38、myabVbaVbPVRTRT 122 22 .51.5l lllmVRT 分别代入数据计算得:4-10.某二元液体混合物在固定 T 和 P 下其超额焓可用下列方程来表示: HE=x1x2(40x1+20x2).其中 HE的单位为 J/mol。试求 和 (用 x1表示) 。1EH24-12.473K、5MPa 下两气体混合物的逸度系数可表示为: 。式中 y1和 y2为组分 112lny和组分 2 的摩尔分率,试求 、 的表达式,并求出当 y1 =y2=0.5 时, 、 各为多少?1f2 1f24-13.在一固定 T、P 下,测得某二元体系的活度系数值可用下列方程表示:(a)2112ln3xx(

39、b)2试求出 的表达式;并问(a) 、 (b)方程式是否满足 Gibbs-Duhem 方程?若用(c) 、 (d)方程式表示EGRT该二元体系的活度数值时,则是否也满足 Gibbs-Duhem 方程?(c)122lnx(d)1ab4-17.测得乙腈(1)乙醛(2)体系在 50到 100的第二维里系数可近似地用下式表示:5.38.10BT3.2521.0BT7.351.410BT式中,T 的单位是 K,B 的单位是 cm3mol。试计算乙腈和乙醛两组分的等分子蒸气混合物在 0.8105Pa 和80时的 与 。1f2范文 范例 指导 学习word 版本整理分享 例 1.某二元混合物在一定 T、P

40、下焓可用下式表示: 。其中 a、b1122Hxabxa为常数,试求组分 1 的偏摩尔焓 的表示式。1解:根据片摩尔性质的定义式 PjiiiTn、 、又 1212nnHabab所以 211PTn、 、1abxx例 2.312K、20MPa 条件下二元溶液中组分 1 的逸度为 ,式中 x1是组分 1 的摩尔分2311694fx率, 的单位为 MPa。试求在上述温度和压力下(1)纯组分 1 的逸度和逸度系数;(2)组分 1 的亨利1f常数 k1;(3)活度系数 与 x1的关系式(组分 1 的标准状态时以 Lewis-Randall 定则为基准) 。解:在给定 T、P 下,当 x1=1 时 1limx

41、ffMPa根据定义 0.52(2)根据公式 110lixfk得 10limxf6MPa(3)因为 1fx所以 232111694694xx范文 范例 指导 学习word 版本整理分享 例 3.在一定的 T、P 下,某二元混合溶液的超额自由焓模型为 (A)式中121.5.8EGxxRTx 为摩尔分数,试求:(1) 及 的表达式;(2) 、 的值;(3)将(1)所求出的1ln1ln2l表达式与公式 相结合,证明可重新得到式(A) 。lEiiGxRT解:(1)2212111.5.8.5.8Ennnn2 2221111 41P-3.0.l =Tn n、 、20.6.8x同理得 2211ln506x(2

42、)当 x10 时得 ln.8当 x20 时得 25(3) 12lnllnEiiGxRT2 212110.6.8.50.6xx215x例 4 已知在 298K 时乙醇(1)与甲基叔丁基醚(2)二元体系的超额体积为,纯物质的体积 V1=58.63cm3mol-1, 312.06.EVxcmolV2=118.46cm3mol-1,试问当 1000 cm3的乙醇与 500 cm3的甲基叔丁基醚在 298K 下混合时其体积为多少?解:依题意可得n1=1000/58.63=17.056moln2=500/118.46=4.221moln=n1+n2=17.056+4.221=21.227mol x1= n1/n=17.056/21.227=0.802x2= n2/n=4.221/21.227=0.198由于 x1+x2=1,所以 12121212.060. 0.86.4EVxxxx =0.8020.198-0.8060.802-1.2640.198=-0.142 cm3mol-1范文 范例 指导 学习word 版本整理分享 混合时体积 Vt=n1V1+n2V2+nVE=1000+500+21.227 (-0.142)=1

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