化工热力学 例题 与解答(12)

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化工热力学例题与解答

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第5章非均相体系热力学性质计算一、是否题1.在一立温度71(但兀几)下,纯物质的饱和蒸汽压只可以从诸如Antoine等蒸汽压方程求得,而不能从已知常数的状态方程(如PR方程)求出,因为状态方程有三个未知数(P、V,门中,只给左了温度7;不可能唯一地确左P和V。

(错,因为纯物质的饱和蒸汽压代表了汽液平衡时的压力。

由相律知,纯物质汽液平衡状态时自由度为1,若已知7;英蒸汽压就确左下来了。

已知常数的状态方程中,虽然有P、V、丁三个变量,但有状态方程和汽液平衡准则两个方程,所以,就能计算出一泄温度下的蒸汽压。

)2.混合物汽液相图中的泡点曲线表示的是饱和汽相,而谿点曲线表示的是饱和液相。

(错正好反了)3.在一泄压力下,组成相同的混合物的露点温度和泡点温度不可能相同。

(错,在共沸点时相同)4.一泄压力下,纯物质的泡点温度和露点温度是相同的,且等于沸点。

(对)5.由(1),(2)两组分组成的二元混合物,在一圧7\ P下达到汽液平衡,液相和汽相组成分別为册,州,若体系加入10 mol的组分(1),在相同7\ P下使体系重新达到汽液平衡,此时汽、液相的组成分别为则和儿 >儿。

(错,二元汽液平衡系统的自由度是2,在7 ; P给定的条件下,系统的状态就确泄下来了。

)6.在(1)・(2)的体系的汽液平衡中,若(1)是轻组分,(2)是重组分,则y2<X2»(错,若系统存在共沸点,就可以出现相反的情况)7.在(1)・(2)的体系的汽液平衡中,若(1)是轻组分,(2)是重组分,若温度一左,则体系的压力,随着”的增大而增大。

(错,理由同6)&纯物质的汽液平衡常数K等于1。

(对,因为册二力=1)9.理想系统的汽液平衡K等于1 °(错,理想系统即汽相为理想气体,液相为理想溶液,)10.下列汽液平衡矢系是错误的P yi q>] = Higixi o(错,若i组分采用不对称归一化,该式为正确)11.EOS法只能用于高压相平衡计算,EOS+/法只能用于常减压下的汽液平衡计算。

《高等化工热力学》习题及参考答案

《高等化工热力学》习题及参考答案

1.1 如果流体服从van der Waals 方程,请导出A 和G 的偏离函数以及逸度系数ϕ的表达式。

解:oo2o 2ooo - ()d ln van der Waals -()d ln (ln)|ln ln mmm V mm m m m mm mV mm mm m m m mV m m m m mm m mV RTA A p V RT V V RT ap V b V V RT a RTA A V RT V b V V V V V a RT RT V b V V V aRT V b V ∞∞∞=---=--=-----=---=--⎰⎰已知带入方程:,得:()()o 2o ln 2ln m m m m m m m m m m m m m m mm m m G G A A pV p V V a RT a RT V p V V b V V b V V RTV a RT RTV b V V b-=-+-⎛⎫=-+-- ⎪--⎝⎭=-+---则1.2 请根据下列丙酮(1)-氯仿(2) 溶液的实验数据 (35.17℃) 计算 (1)以纯液态为标准态,丙酮的活度及活度系数, (2)以无限稀释为参考态,氯仿的活度及活度系数。

x 2 0.0000 0.0588 0.1232 0.2910 0.4232 0.5143 0.6635 0.7997 0.9175 1.000 p 1 / kPa 45.93 43.09 39.90 30.70 23.28 18.00 10.53 5.00 1.73 0.0 p 2 / kPa0.0001.232.727.3911.8515.7122.6929.9235.6139.08解:0,,0,i ii i i i i x i i x i i ip a p p a p x a p x γγ==⇒== (1) 以纯液态为标准态,则0145.93kPa p =111,1012,1x p a a p x γ==- (2) 以无限稀释为参考态,则0239.08kPa p =,2,2,2*222,2022,,x x x x p a a p x γγγγ∞=== x 2 0.0000 0.0588 0.1232 0.2910 0.4232 0.5143 0.6635 0.7997 0.9175 1.000 p 1 / kPa 45.93 43.09 39.90 30.70 23.28 18.00 10.53 5.00 1.73 0.0 p 2 / kPa0.000 1.232.727.3911.8515.7122.6929.9235.6139.081a1 0.9382 0.8687 0.6684 0.5069 0.3919 0.2293 0.1089 0.0377 0 ,1x γ1 0.9968 0.9908 0.9427 0.8787 0.8069 0.6813 0.5435 0.4566 2a0.0315 0.0696 0.1891 0.3032 0.4020 0.5806 0.7656 0.9112 1 ,2x γ,2x γ∞=0.500.5353 0.5649 0.6498 0.7165 0.7816 0.8751 0.9574 0.9931 1,2*x γ1.0000 1.0705 1.1299 1.2997 1.4330 1.5633 1.7501 1.9147 1.98632.00001.3 已知对45℃时四氯化碳(1)-乙腈(2)混合物的平衡气相组成,总蒸气压及混合热如下,请分别计算:(1)活度1a ,2a 与x 的关系曲线, (2)45℃时G ∆及S T ∆与x 的关系曲线, (3)exH,ex G 及exTS 与x 的关系曲线。

化工热力学题目和课后答案

化工热力学题目和课后答案

第1章1. 凡是体系的温度升高时,就一定吸热,而温度不变时,则体系既不吸热也不放热。

答:错。

等温等压的相变化或化学变化始、终态温度不变,但有热效应。

气体的绝热压缩,体系温度升高,但无吸收热量。

2. 当n 摩尔气体反抗一定的压力做绝热膨胀时,其内能总是减少的。

答:对。

绝热:Q=0;反抗外压作功:W <0;∆U=Q +W=W<0。

3. 封闭体系中有两个相βα,。

在尚未达到平衡时,βα,两个相都是均相敞开体系;达到平衡时,则βα,两个相都等价于均相封闭体系。

答:对4. 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。

答:对5. 理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。

答:错。

理想气体的熵和吉氏函数不仅与温度有关,还与压力或摩尔体积有关。

6.要确定物质在单相区的状态需要指定两个强度性质,但是状态方程 P=P (T ,V )的自变量中只有一个强度性质,所以,这与相律有矛盾。

答:错。

V 也是强度性质7.封闭体系的1mol 气体进行了某一过程,其体积总是变化着的,但是初态和终态的体积相等,初态和终态的温度分别为T 1和T 2,则该过程的⎰=21T T V dT C U ∆;同样,对于初、终态压力相等的过程有⎰=21T T P dT C H ∆。

答:对。

状态函数的变化仅决定于初、终态与途径无关。

8. 状态函数的特点是什么?答:状态函数的变化与途径无关,仅决定于初、终态。

9. 对封闭体系而言,当过程的始态和终态确定后,下列哪项的值不能确定:A QB Q + W, ∆U C W (Q=0),∆U D Q (W=0),∆U答:A 。

因为Q 不是状态函数,虽然始态和终态确定,但未说明具体过程,故Q 值不能确定 。

10. 下列各式中哪一个不受理想气体条件的限制 A △H = △U+P△V B CPm - CVm=R C = 常数 D W = nRTln (V2╱V1)答:A11.对于内能是体系的状态的单值函数概念的错误理解是: A 体系处于一定的状态,具有一定的内能B 对应于某一状态,内能只能有一数值,不能有两个以上的数值C 状态发生变化,内能也一定跟着变化D 对应于一个内能值,可以有多个状态答:C 。

化工热力学习题集(附标准答案)

化工热力学习题集(附标准答案)

化工热力学习题集(附标准答案)————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:模拟题一一.单项选择题(每题1分,共20分)本大题解答(用A 或B 或C 或D )请填入下表:1. T 温度下的纯物质,当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时,则气体的状态为(C )A. 饱和蒸汽B. 超临界流体C. 过热蒸汽 2. T 温度下的过冷纯液体的压力P ( A )A. >()T P sB. <()T P sC. =()T P s3. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P ( B )A. >()T P sB. <()T P sC. =()T P s4. 纯物质的第二virial 系数B ( A )A 仅是T 的函数B 是T 和P 的函数C 是T 和V 的函数D 是任何两强度性质的函数 5. 能表达流体在临界点的P-V 等温线的正确趋势的virial 方程,必须至少用到( )A. 第三virial 系数B. 第二virial 系数C. 无穷项D. 只需要理想气体方程 6. 液化石油气的主要成分是( A )A. 丙烷、丁烷和少量的戊烷B. 甲烷、乙烷C. 正己烷 7. 立方型状态方程计算V 时如果出现三个根,则最大的根表示( B )A. 饱和液摩尔体积B. 饱和汽摩尔体积C. 无物理意义 8. 偏心因子的定义式( A )A.0.7lg()1s r Tr P ω==-- B.0.8lg()1s r Tr P ω==--C.1.0lg()s r Tr P ω==-9. 设Z 为x ,y 的连续函数,,根据欧拉连锁式,有( B )A. 1x y zZ Z x x y y ⎛⎫⎛⎫∂∂∂⎛⎫=-⎪ ⎪⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭B. 1y xZ Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫=- ⎪⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭ C. 1y xZ Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫= ⎪⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭D. 1y Z xZ y y x x Z ∂∂∂⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 10. 关于偏离函数M R ,理想性质M *,下列公式正确的是( C )A. *R M M M =+B. *2R M M M =-C. *R M M M =-D. *R M M M =+ 11. 下面的说法中不正确的是 ( B )(A )纯物质无偏摩尔量 。

化工热力学答案课后总习题答案详解

化工热力学答案课后总习题答案详解

化工热力学答案—课后总习题答案详解第二章习题解答一.问答题:2-1为什么要研究流体的"VT关系?【参考答案】:流体P-V-T关系是化工热力学的基石,是化工过程开发和设讣、安全操作和科学研究必不可少的基础数据。

(I)流体的PVT关系可以直接用于设汁。

(2)利用可测的热力学性质(T, P, V等)计算不可测的热力学性质(H, S, G.等)。

只要有了旷/T关系加上理想气体的C;;, 可以解决化工热力学的大多数问题匚以及该区域的特征:同时指岀其它重要的点、2- 2 ⅛ P-V图上指出超临界萃取技术所处的区域,而以及它们的特征。

【参考答案】:1)超临界流体区的特征是:环、P>Pco2)临界点C的数学特征:(^PM Z)/ =° (在C点)($2p/刃2)・0 (在C点)3)饱和液相线是不同压力下产生第一个气泡的那个点的连线:4)饱和汽相线是不同压力下产生第一个液滴点(或露点)那个点的连线。

5)过冷液体区的特征:给左压力下液体的温度低于该压力下的泡点温度。

6)过热蒸气区的特征:给左压力下蒸气的温度髙于该压力下的露点温度。

7)汽液共存区:在此区域温度压力保持不变,只有体积在变化。

2-3要满足什么条件,气体才能液化?【参考答案】:气体只有在低于7;条件下才能被液化。

2-4不同气体在相同温度压力下,偏离理想气体的程度是否相同?你认为哪些是决左偏离理想气体程度的最本质因素?【参考答案】:不同。

真实气体偏离理想气体程度不仅与7∖ P有关,而且与每个气体的临界特性有关,即最本质的因素是对比温度、对比压力以及偏心因子7;, /和Q。

2-5偏心因子的概念是什么?为什么要提出这个槪念?它可以直接测呈:吗?【参考答案】:偏心因子。

为两个分子间的相互作用力偏离分子中心之间的作用力的程度。

其物理意义为:一般流体与球形非极性简单流体(氮,氟、毎)在形状和极性方而的偏心度。

为了提高计算复杂分子压缩因子的准确度。

化工热力学习题集(附答案)

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欢迎共阅模拟题一一.单项选择题(每题1分,共20分)本大题解答(用A 或B 或C 或D )请填入下表:1. T 温度下的纯物质,当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时,则气体的状态为(C )6. 液化石油气的主要成分是( A )A. 丙烷、丁烷和少量的戊烷 B. 甲烷、乙烷 C. 正己烷7. 立方型状态方程计算V 时如果出现三个根,则最大的根表示(B )A. 饱和液摩尔体积B. 饱和汽摩尔体积C. 无物理意义8. 偏心因子的定义式( A )9. 设Z 为x ,y 的连续函数,,根据欧拉连锁式,有( B ) A. 1x y z Z Z x x y y ⎛⎫⎛⎫∂∂∂⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭ B. 1y x Z Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭a. X 1dlnγ1/dX 1+ X 2dlnγ2/dX 2 = 0b. X 1dlnγ1/dX 2+ X 2dlnγ2/dX 1 = 0c. X 1dlnγ1/dX 1+ X 2dlnγ2/dX 1 = 0d. X 1dlnγ1/dX 1– X 2dlnγ2/dX 1 = 014. 关于化学势的下列说法中不正确的是(A )A. 系统的偏摩尔量就是化学势B. 化学势是系统的强度性质C. 系统中的任一物质都有化学势D. 化学势大小决定物质迁移的方向15.关于活度和活度系数的下列说法中不正确的是 ( E )(A )活度是相对逸度,校正浓度,有效浓度;(B) 理想溶液活度等于其浓度。

(C )活度系数表示实际溶液与理想溶液的偏差。

(D )任何纯物质的活度均为1。

(E )的偏摩尔量。

20.下列关于ΔG 关系式正确的是(B )A. ΔG= RT ∑X i ln X i B. ΔG = RT ∑X i ln ^a iC. ΔG = RT ∑X i ln γiD. ΔG = R ∑X i ln X i二、填空题1. 纯物质的临界等温线在临界点的斜率和曲率均等于_零____,数学上可以表示为________________________和________________________。

化工热力学第二章习题解答

化工热力学第二章习题解答

a 0.42748
b 0.08664
R 2Tc 2.5 3.222 Pa m 6 K 0.5 mol 2 Pc
RTc 2.985 105 m 3 mol 1 Pc
对于 15℃、0.1013MPa 的甲烷气体:
P
RT a 1/2 V b T V (V b)
= 1.401 107 Pa = 138.3 atm > p 安 = 100 atm 故 储气罐会发生爆炸。 2) P = 100 atm = 1.013 10 7 pa 由 RK 方程
1.013 10 7
8.314T 3.2217 0.5 用 Excell 单 5 4 1.6 10 2.985 10 T 1.6 10 (1.6 10 4 2.985 10 5)
3
2-15. 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 35 L,装有 12kg 丙烷。已知 60℃时丙烷的饱和气体摩 尔体积 Vg= 0.008842 m3 mol1 , 饱和液体摩尔体积 Vl= 0.0001283 m3 mol1 。 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) 解:(1) 12kg 丙烷的摩尔总数: n总
n总 n液总 n汽总
V液总 Vl

V气总 Vg

33.95 103 1.05 103 1.283 104 8.842 103

化工热力学习题集(附答案)

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模拟题一1. T 温度下的纯物质,当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时,则气体的状态为( )A. 饱和蒸汽B. 超临界流体C. 过热蒸汽2. T 温度下的过冷纯液体的压力P ( )A. >()T P sB. <()T P sC. =()T P s3. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P ( )A. >()T P sB. <()T P sC. =()T P s4. 纯物质的第二virial 系数B ( )A 仅是T 的函数B 是T 和P 的函数C 是T 和V 的函数D 是任何两强度性质的函数 5. 能表达流体在临界点的P-V 等温线的正确趋势的virial 方程,必须至少用到( )A. 第三virial 系数B. 第二virial 系数C. 无穷项D. 只需要理想气体方程 6. 液化石油气的主要成分是( )A. 丙烷、丁烷和少量的戊烷B. 甲烷、乙烷C. 正己烷7. 立方型状态方程计算V 时如果出现三个根,则最大的根表示( )A. 饱和液摩尔体积B. 饱和汽摩尔体积C. 无物理意义8. 偏心因子的定义式( )A. 0.7lg()1s r Tr P ω==-- B. 0.8lg()1s r Tr P ω==-- C. 1.0lg()s r Tr P ω==-9. 设Z 为x ,y 的连续函数,,根据欧拉连锁式,有( )A. 1x y z Z Z x x y y ⎛⎫⎛⎫∂∂∂⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭B. 1y xZ Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭ C. 1y x Z Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭ D. 1y Z xZ y y x x Z ∂∂∂⎛⎫⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 10. 关于偏离函数M R ,理想性质M *,下列公式正确的是( )A. *R M M M =+B. *2R M M M =-C. *R M M M =-D. *R M M M =+11. 下面的说法中不正确的是 ( )(A )纯物质无偏摩尔量 。

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第4章 非均相封闭体系热力学一、是否题1. 偏摩尔体积的定义可表示为{}{}ii x P T i n P T i i x V n nV V ≠≠⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂=,,,,∂。

2. 在一定温度和压力下的理想溶液的组分逸度与其摩尔分数成正比。

3. 理想气体混合物就是一种理想溶液。

4. 对于理想溶液,所有的混合过程性质变化均为零。

5. 对于理想溶液所有的超额性质均为零。

6. 理想溶液中所有组分的活度系数为零。

7. 体系混合过程的性质变化与该体系相应的超额性质是相同的。

8. 对于理想溶液的某一容量性质M ,则__i i M M =。

9. 理想气体有f=P ,而理想溶液有i i ϕϕ=ˆ。

10. 温度和压力相同的两种理想气体混合后,则温度和压力不变,总体积为原来两气体体积之和,总热力学能为原两气体热力学能之和,总熵为原来两气体熵之和。

11. 温度和压力相同的两种纯物质混合成理想溶液,则混合过程的温度、压力、焓、热力学能、吉氏函数的值不变。

12. 因为G E (或活度系数)模型是温度和组成的函数,故理论上i γ与压力无关。

13. 在常温、常压下,将10cm 3的液体水与20 cm 3的液体甲醇混合后,其总体积为 30 cm 3。

14. 纯流体的汽液平衡准则为f v =f l 。

15. 混合物体系达到汽液平衡时,总是有l iv i l v l i v i f f f f f f ===,,ˆˆ。

16. 均相混合物的总性质与纯组分性质之间的关系总是有 ∑=iit Mn M 。

17. 对于二元混合物体系,当在某浓度范围内组分2符合Henry 规则,则在相同的浓度范围内组分1符合Lewis-Randall 规则。

18. 二元混合物,当01→x 时,1*1→γ,∞→11γγ,12→γ,∞=2*2/1γγ。

19. 理想溶液一定符合Lewis-Randall 规则和Henry 规则。

20. 符合Lewis-Randall 规则或Henry 规则的溶液一定是理想溶液。

21. 等温、等压下的N 元混合物的Gibbs-Duhem 方程的形式之一是0ln 0=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∑=i i Ni i dxd x γ。

(错。

0ln 0=⎪⎪⎭⎫⎝⎛∑=j i Ni i dx d x γ,N j ~1∈) 等温、等压下的二元混合物的Gibbs-Duhem 方程也可表示成0ln ln *2211=+γγd x d x 。

22. 二元溶液的Gibbs-Duhem 方程可以表示成()()⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=-==⎰⎰⎰======)1()0()1()0(210121111111ln x P x P E x T x T Ex x T dP RT V P dT RTH dx 常数常数γγ23. 下列方程式是成立的:(a )1111ln ˆln f f RTG G -=-;(b)1111ln ln γ+=-x RT G G l l ;(c)v l v l f f RT G G 1111ˆln ˆln -=-;(d)⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=→1111ˆlim1x f f x ;(e)⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=→110,1ˆlim 1x f H x Solvent 。

24. 因为E H H =∆,所以E G G =∆。

25. 二元溶液的Henry 常数只与T 、P 有关,而与组成无关,而多元溶液的Henry 常数则与T 、P 、组成都有关。

二、选择题1. 由混合物的逸度的表达式iig i i f RT G G ˆln +=知, ig i G 的状态为 (A,()1,ˆln ),(),,(00==+=P f f f RT P T G x P T G ig i ig i i ig i i i 因为) A 系统温度,P =1的纯组分i 的理想气体状态 B 系统温度,系统压力的纯组分i 的理想气体状态 C 系统温度,P =1,的纯组分iD 系统温度,系统压力,系统组成的温度的理想混合物2. 已知某二体系的212121211221A x A x A A x x RT G E += 则对称归一化的活度系数1ln γ是(A ) A 222111222112⎪⎪⎭⎫⎝⎛+xA x A x A AB 222111211221⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+x A x A x A AC 212112x A AD 221221x A A三、填空题1. 二元混合物的焓的表达式为212211x x H x H x H α++=,则_________;_________21==H H (由偏摩尔性质的定义求得)2.3. 有人提出了一定温度下二元液体混合物的偏摩尔体积的模型是)1(),1(122211bx V V ax V V +=+=,其中V 1,V 2为纯组分的摩尔体积,a ,b 为常数,问所提出的模型是否有问题?____________ __________, __________________________________ __________;若模型改为)1(),1(21222211bx V V ax V V +=+=,情况又如何?由____________ ______,____________ __________。

4. 某二元混合物的中组分的偏摩尔焓可表示为 2122222111x b a H x b a H +=+=和,则b 1 与 b 2的关系是______。

5. 等温、等压下的二元液体混合物的活度系数之间的关系_________0ln 22=γd x 。

6. 常温、常压条件下二元液相体系的溶剂组分的活度系数为32221ln x x βαγ+=(βα,是常数),则溶质组分的活度系数表达式是=2ln γ_____________________。

四、计算题1. 在一定T ,P 下,二元混合物的焓为 2121x cx bx ax H ++= 其中,a =15000,b =20000,c =-20000 单位均为J mol -1,求(a)21,H H ;(b )∞∞2121,,,H H H H 。

2. 在一定的温度和常压下,二元溶液中的组分1的偏摩尔焓如服从下式 2211x H H α+=,并已知纯组分的焓是H 1,H 2,试求出H 2和H 表达式。

(注:此题是填空题1的逆过程)3. 298.15K , 若干NaCl(B )溶解于1kg 水(A )中形成的溶液的总体积的关系为22/3119.0773.1625.1638.1001B B B t n n n V +++= (cm 3)。

求B n =0.5mol 时,水和NaCl 的偏摩尔B A V V ,。

4. 酒窑中装有10m 3 的96%(wt )的酒精溶液,欲将其配成65%的浓度,问需加水多少?能得酒精浓度(wt )水V cm 3 mol -1乙醇V cm 3 mol -196% 14.61 58.01 65%17.11 56.585. 对于二元气体混合物的virial 方程和virial 系数分别是RTBPZ +=1和iji j ji By y B ∑∑===2121,试导出21ˆln ,ˆln ϕϕ的表达式。

计算20kPa 和50℃下,甲烷(1)-正己烷(2)气体混合物在5.01=y 时的f vv ,,ˆ,ˆ21ϕϕϕ。

已知virial 系数 B 11=-33,B 22=-1538,B 12=-234cm 3 mol -1。

6. 用PR 方程计算2026.5kPa 和344.05K 的下列丙烯(1)-异丁烷(2)体系的摩尔体积、组分逸度和总逸度。

(a )5.01=x 的液相;(b )6553.01=y 的气相。

(设012=k )7. 二元气体混合物的()112118.0ˆln y -=ϕ和1.0ˆln 2=ϕ,求ϕln 。

8. 常压下的三元气体混合物的32312115.03.02.0ln y y y y y y +-=ϕ,求等摩尔混合物的321ˆ,ˆ,ˆf f f 。

9. 液态氩(1)—甲烷(2)体系的超额吉氏函数表达式是()[]12121x B A x x RTG E-+=其中,系数A ,B 如下T /K A B 109.0 0.3036 -0.0169 112.0 0.2944 0.0118 115.74 0.2804 0.0546计算等摩尔混合物的(a )112.0K 的两组分的活度系数;(b )混合热;(c )超额熵。

10. 利用Wilson 方程,计算下列甲醇(1)-水(2)体系的组分逸度(a )P =101325Pa ,T =81.48℃,y 1=0.582的气相;(b )P =101325Pa ,T =81.48℃,x 1=0.2的液相。

已知液相符合Wilson 方程,其模型参数是11598.1,43738.02112==ΛΛ11. 25℃常压下的糖(S)-水(W)混合物中水的活度系数服从()21ln w W x A -=γ,A 仅是温度的函数,试得到不对称归一化的糖的活度系数表达式。

12. 某二元混合物的逸度可以表达为 211ln Cx Bx A f ++=,其中A ,B ,C 为T ,P 之函数,试确定 (a)若两组分均以理想溶液为参考态,求21ln ,ln ,γγRT G E。

(b)组分(1)以理想稀溶液为参考态,组分(2) 以理想溶液为参考态,求2*1'ln ,ln ,γγRTG E 。

13. 已知40℃和7.09MPa 下,二元混合物的1235.096.1ln x f -=(f :MPa),求(a )2.01=x 时的21ˆ,ˆf f ;(b )21,f f14. 已知环己烷(1)-苯(2)体系在40℃时的超额吉氏函数是21458.0x x RTG E=和3.24,6.2421==s s P P kPa ,求(a )f f f l l ,ˆ,ˆ,,2121γγ;(b )1,22,1,H H ;(c)*2*1,γγ。

)1(458.0ln 21*2-=x γ15. 已知苯(1)-环己烷(2)液体混合物在303K 和101.3kPa 下的摩尔体积是21164.28.164.109x x V --=(cm 3 mol -1),试求此条件下的(a )21,V V ;(b)V ∆;(c)*,E E V V (不对称归一化)。

五、图示题1. 下图中是二元体系的对称归一化的活度系数21,γγ与组成的关系部分曲线,请补全两图中的活度系数随液相组成变化的曲线;指出哪一条曲线是或12~x γ;曲线两端点的含意;体系属于何种偏差。

0 1x 1 0 1x 12. 对于等温的二元液体混合物,下图中给出了11~ln x γ的曲线,试定性作出1*1~ln x γ曲线,并指出两条曲线之间的距离表示什么?*11ln ln γγor0 1x 13. 二元混合物某一摩尔容量性质M ,试用图和公式表示下列性质∞∞∞∞2121212121,,,,,,,,,,,M M M M M M M M M M M M ∆∆∆∆∆ 间的关系。

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