化工热力学部分答案

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化工热力学课后答案

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化工热力学课后答案(填空、判断、画图)第1章绪言一、是否题封闭体系的体积为一常数。

(错)1.2. 封闭体系中有两个相,。

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

(对)3. 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。

(对)4.理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。

(错。

还与压力或摩尔体积有关。

)5.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T2等,初态和终态的温度分别为「和T2,则该过程的 U C V dT ;同样,对于初、终态TiT2压力相等的过程有 H C p dT。

(对。

状态函数的变化仅决定于初、终态与途径无关。

)T1、填空题1.状态函数的特点是:_________ 。

2.封闭体系中,温度是 T的imol理想气体从(P, V)等温可逆地膨胀到(P,V f),则所做的功为W rev RT ln V i V f (以 V表示)或W rev RT In P f P i (以 P表示)o3.封闭体系中的1mol理想气体(已知C jg ),按下列途径由T、P1和V1可逆地变化至P2,贝yA 等容过程的V= 0 , Q= C^ R -P2 1 T1 , U=c jg R -P2 1 T1 , H=P1 P1C Pg 1T1。

B等温过程的W RTln旦,Q=RTln旦, U= _________________ ,H= ____________ P L________ P L第2章P-V-T关系和状态方程、是否题1.纯物质由蒸汽变成液体,必须经过冷凝的相变化过程。

(错。

可以通过超临界流体区。

)当压力大于临界压力时,纯物质就以液态存在。

(错。

若温度也大于临界温度时,则是超临界流体。

)由于分子间相互作用力的存在,实际气体的摩尔体积一定小于同温同压下的理想气体的摩尔体积,所以,理想气体的压缩因子Z=1,实际气体的压缩因子 Z<1。

化工热力学第三版(完全版)课后习题答案

化工热力学第三版(完全版)课后习题答案

化工热力学课后答案第1章 绪言一、是否题1. 封闭体系的体积为一常数。

(错)2. 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。

(对) 3. 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。

(对)4. 理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。

(错。

还与压力或摩尔体积有关。

)5. 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 ∆。

(对。

状态函数的变化仅决定于初、终态与途径无关。

) 二、填空题1. 状态函数的特点是:状态函数的变化与途径无关,仅决定于初、终态 。

2. 封闭体系中,温度是T 的1mol 理想气体从(P i ,V i )等温可逆地膨胀到(P f ,V f ),则所做的功为()f i rev V V RT W ln =(以V 表示)或()i f rev P P RT W ln = (以P 表示)。

3. 封闭体系中的1mol 理想气体(已知ig P C ),按下列途径由T 1、P 1和V 1可逆地变化至P 2,则A 等容过程的 W = 0 ,Q =()1121T P P R C igP ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--,错误!未找到引用源。

U =()1121T PPR C igP ⎪⎪⎭⎫⎝⎛--,错误!未找到引用源。

H = 1121T P P C ig P ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-。

B 等温过程的 W =21lnP P RT -,Q =21ln P PRT ,错误!未找到引用源。

U = 0 ,错误!未找到引用源。

H = 0 。

C 绝热过程的 W =()⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--11211igPC RigPP P R V P R C ,Q = 0 ,错误!未找到引用源。

化工热力学复习题答案

化工热力学复习题答案

化工热力学复习题答案一、选择题1. 化工热力学中,下列哪个选项不是状态函数?A. 内能B. 焓C. 熵D. 功答案:D2. 在恒温恒压条件下,下列哪个过程是自发的?A. 熵增过程B. 熵减过程C. 熵不变过程D. 熵不变且能量守恒过程答案:A3. 理想气体在等温膨胀过程中,下列哪个说法是正确的?A. 内能不变B. 焓变不为零C. 熵增加D. 系统对外做功答案:C二、填空题1. 热力学第一定律表明能量守恒,其数学表达式为:ΔU = Q - W,其中ΔU代表______,Q代表______,W代表______。

答案:内能变化;系统吸收的热量;系统对外做的功2. 熵是表示系统无序程度的物理量,其单位是______。

答案:J/K3. 根据吉布斯自由能的定义,当ΔG < 0时,反应是______的。

答案:自发三、简答题1. 简述化工热力学中,理想气体状态方程的表达式及其物理意义。

答案:理想气体状态方程的表达式为PV = nRT,其中P代表压力,V代表体积,n代表摩尔数,R代表理想气体常数,T代表温度。

该方程表明,在一定温度和压力下,理想气体的体积与其摩尔数成正比。

2. 描述熵变的计算方法,并举例说明。

答案:熵变的计算方法通常基于可逆过程,其表达式为ΔS =∫(δQ/T)。

例如,对于一个等温过程,如果系统吸收的热量为Q,温度为T,则熵变为ΔS = Q/T。

四、计算题1. 已知某理想气体在等压过程中从状态1(P1=100kPa, V1=2m³)变化到状态2(P2=200kPa, V2=4m³),求该过程中气体的焓变ΔH。

答案:由于理想气体在等压过程中焓变ΔH等于恒压热容Cp乘以温度变化ΔT,而题目中未给出温度变化,因此无法直接计算ΔH。

但可以利用理想气体状态方程和焓的定义来求解。

首先,根据理想气体状态方程,可以求出状态1和状态2的温度T1和T2。

然后,利用焓的定义ΔH = CpΔT,计算出焓变。

高等化工热力学部分课后习题答案

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高等化工热力学部分课后习题答案第一次课后作业答案:选择题: 1 B 2 C 3 D 5 D31-∆h 12∆u 2+g ∆z⋅+q w -∆z 3m ⋅:=∆h 23003230-()103⋅J kg ⋅104kg⋅3600s⋅⋅:=q 0:=m 2.778kgs :=104kg⋅3600s ⋅ 2.778kgs =∆u 1202502-109J kg⋅∆u 109J kg⋅:=∆h 2.583-106⨯Js=12m ∆u 2⋅ 1.65104⨯Js=g ∆z ⋅m ⋅81.729Js=∆h 12m ∆u 2⋅+g ∆z ⋅m ⋅- 2.567-106⨯Js=w2.567106⋅J s ⋅⎛⎝⎫⎪⎭ 2.567106⋅W ⋅wc 2.583 2.567-2.567100⋅%:=wc 0.623%=33-∆h 12∆u 2+g ∆z⋅+q w s-h 230.23:=kJ kg1-⋅h 1188.45:=kJ kg1-⋅∆z 6118.3+:=w s 3.7103⋅0.45⋅36001892⋅:=J kg1-⋅w s 3.168103⨯=J kg1-⋅30.23188.45-9.879.3⋅1000+ 3.168+154.275-=kJ kg1-⋅105页参考答案4-1:b 4-2: c 4-4: a 4-5: a 105页4-7绝热稳流过程M m1m2+,∆H0,所以M h3⋅m1h1⋅m2h2⋅+T320kg⋅s1-⋅90273.15+()⋅K⋅30kg⋅s1-⋅50273.15+()⋅K⋅+50kg⋅s1-⋅:=T3339.15K=339.15273.15-66=∆S gj m j S j ⋅∑i m i S i ⋅∑-m1C pms⋅ln T3 T1⎛ ⎝⎫⎪⎭⋅m2C pms⋅ln T3 T2⎛ ⎝⎫⎪⎭⋅+查表可得h1376.92,h2209.33,用内插法求得h3t1t2-h1h2-t1t3-h1h3-9050-376.92209.33-9066-376.92h3-0.239h3276.50C pms C pmh h3h1-T3T1-100.42-6690-4.184∆S gj m j S j ⋅∑i m i S i ⋅∑-m1C pms⋅ln T3 T1⎛ ⎝⎫⎪⎭⋅m2C pms⋅ln T3 T2⎛ ⎝⎫⎪⎭⋅+∆S g204.184⋅ln 339 363⎛ ⎝⎫⎪⎭⋅304.184⋅ln 339 323⎛ ⎝⎫⎪⎭⋅+0.345kJ⋅K 1-⋅s1 -⋅不同温度的S值也可以直接用饱和水表查得。

化工热力学答案(完整资料).doc

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化工热力学答案(完整资料).doc【最新整理,下载后即可编辑】化工热力学第二章作业解答2.1试用下述三种方法计算673K ,4.053MPa 下甲烷气体的摩尔体积,(1)用理想气体方程;(2)用R-K 方程;(3)用普遍化关系式解(1)用理想气体方程(2-4) V =RT P=68.3146734.05310=1.381×10-3m 3·mol -1 (2)用R-K 方程(2-6)从附录二查的甲烷的临界参数和偏心因子为 Tc =190.6K ,Pc =4.600Mpa ,ω=0.008 将Tc ,Pc 值代入式(2-7a )式(2-7b )2 2.50.42748c cR T a p ==2 2.560.42748(8.314)(190.6)4.610=3.224Pa ·m 6·K 0.5·mol -20.0867c c RT b p ==60.08678.314190.64.610=2.987×10-5 m 3·mol -1 将有关的已知值代入式(2-6)4.053×106=58.3146732.98710V -?-?-0.553.224(673)( 2.98710)V V -+?迭代解得V =1.390×10-3 m 3·mol -1(注:用式2-22和式2-25迭代得Z 然后用PV=ZRT 求V 也可) (3)用普遍化关系式673 3.53190.6r T T Tc ===664.053100.8814.610r P P Pc ?===?因为该状态点落在图2-9曲线上方,故采用普遍化第二维里系数法。

由式(2-44a )、式(2-44b )求出B 0和B 1B 0=0.083-0.422/Tr 1.6=0.083-0.422/(3.53)1.6=0.0269 B 1=0.139-0.172/Tr 4.2=0.139-0.172/(3.53)4.2=0.138 代入式(2-43)010.02690.0080.1380.0281BPcB B RT cω=+=+?= 由式(2-42)得Pr 0.881110.0281 1.0073.53BPc Z RT c Tr=+=+?=V =1.390×10-3 m 3·mol -12.2试分别用(1)Van der Waals,(2)R-K ,(3)S-R-K 方程计算273.15K 时将CO 2压缩到比体积为550.1cm 3·mol -1所需要的压力。

化工热力学答案课后总习题答案详解

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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。

化工热力学课后答案

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化工热力学课后答案(填空、判断、画图)第1章 绪言一、是否题1. 封闭体系的体积为一常数。

(错)2. 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。

(对) 3. 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。

(对)4. 理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。

(错。

还与压力或摩尔体积有关。

)5. 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 ∆。

(对。

状态函数的变化仅决定于初、终态与途径无关。

)二、填空题1. 状态函数的特点是:状态函数的变化与途径无关,仅决定于初、终态 。

2. 封闭体系中,温度是T 的1mol 理想气体从(P i ,V i )等温可逆地膨胀到(P f ,V f ),则所做的功为()f i rev V V RT W ln =(以V 表示)或()i f rev P P RT W ln = (以P 表示)。

3. 封闭体系中的1mol 理想气体(已知igP C ),按下列途径由T 1、P 1和V 1可逆地变化至P 2,则A 等容过程的 W = 0 ,Q =()1121T P P R C igP⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--,U =()1121T PP R C igP⎪⎪⎭⎫⎝⎛--,H =1121T P P C ig P ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-。

B 等温过程的 W =21lnP P RT -,Q =21ln P PRT ,U = 0 ,H = 0 。

第2章P-V-T关系和状态方程一、是否题1. 纯物质由蒸汽变成液体,必须经过冷凝的相变化过程。

(错。

可以通过超临界流体区。

)2. 当压力大于临界压力时,纯物质就以液态存在。

(错。

若温度也大于临界温度时,则是超临界流体。

化工热力学课后答案完整版

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.第二章流体的压力、体积、浓度关系:状态方程式2-1 试分别用下述方法求出400 ℃、 4.053MPa 下甲烷气体的摩尔体积。

( 1 )理想气体方程;( 2 ) RK 方程;( 3)PR 方程;( 4 )维里截断式( 2-7)。

其中 B 用 Pitzer 的普遍化关联法计算。

[解 ] ( 1 )根据理想气体状态方程,可求出甲烷气体在理想情况下的摩尔体积V id为V id RT8.314(400273.15) 1.381 103m3mol 1p 4.053106(2)用 RK 方程求摩尔体积将RK 方程稍加变形,可写为V RT a(V b)b(E1)p T 0.5 pV (V b)其中0.42748R2T c2.5ap c0.08664 RT cbp c从附表 1 查得甲烷的临界温度和压力分别为T c=190.6K,p c=4.60MPa,将它们代入a, b 表达式得a0.42748 8.3142 190.62.5 3.2217m 6 Pa mol -2 K 0.54.60106b0.086648.314190.6 2.9846 10 5 m3 mol 14.60106以理想气体状态方程求得的V id为初值,代入式( E1)中迭代求解,第一次迭代得到V1值为V18.314673.15 2.984610 54.053106.3.2217 (1.381 100.56673.15 4.053 10 1.381 103 2.9846 10 5 )3(1.381 10 3 2.984610 5 )1.38110 32.984610 5 2.124610 51.3896331 10m mol第二次迭代得 V2为V2 1.381103 2.98461053.2217(1.389610 3 2.984610 5)673.15 0.5 4.05310 61.389610 3(1.389610 3 2.984610 5)1.38110 32.984610 5 2.112010 51.389710 3 m3 mol1V1和 V2已经相差很小,可终止迭代。

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1.什么是混合规则?其主要用途是什么?答:用纯物质的参数和混合物的组成来表示混合物参数的数学关系式称为混合规则。

一个EOS 可以使用不同的混合规则,一个混合规则也可以用于不同的EOS 。

(1)常用的混合规则常用的混合规则是二次型混合规则:其中,Q m 表示混合物的物性参数;y i 、y j 分别表示混合物中 i 组分和 j 组分的摩尔分数;Q ij 当下标相同时表示纯组分的物性参数,当下标不相同时表示相互作用项(或交叉项)。

二次型混合规则一般应用于非极性和弱极性混合物。

(2)混合物的第二Virial 系数 当用二项Virial EOS 计算真实流体混合物的PVT 性质时混合物的第二Virial 系数B m 用下面的混合规则进行计算其中y 表示混合物中各组分的摩尔分数。

B ij 表示i 和j 之间的相互作用,i 和j 相同,表示同类分子作用,i 和j 不同表示异类分子作用。

(3)具有两个参数a 和b 的Cubic EOSvan der Waals EOS ,RK EOS ,SRK EOS ,PR EOS 用于混合物时,混合物的参数am 和bm 可用下式计算 其中,交叉系数计算公式为或式中,δij 是两组分相互作用参数2.什么是混合规则?它在处理真实流体混合物时起到什么作用? 同上回答3.写出稳流体系的熵平衡方程,并举例说明该方程的具体应用。

并说明如何用熵产生S G 判断过程的自发性。

答:稳流体系的熵平衡方程 具体应用见课本例题 热力学第二定律可知: S G >0--不可逆过程 S G =0--可逆过程可判断过程进行的方向S G <0--不可能过程3.在T-S 图上画出流体经节流膨胀和对外做功绝热膨胀时的状态变化,并比较两种膨胀的降温程度大小。

∑∑=i j ijj i m Q y y Q ∑∑=i jij j i m B y y B RT PB 1Z m +=ij i j j i m a x x a ∑∑=i i i m b x b ∑=jjii ij ij a a )1(a δ-=j j ii ij ij a a a δ=Gjjσ,jS TQ S =-∆∑节流膨胀与做外功的绝热膨胀的比较如下。

气体从高压向低压作绝热膨胀时,若通过膨胀机来实现,则可对外作功,如果过程是可逆的,称为等墒膨胀。

此过程的特点是膨胀前后嫡值不变,对外作功膨胀后气体温度必降低。

降温程度:相同初态下,做外功的绝热膨胀比节流膨胀大,且还可回收功。

4.用T-S 图比较对外做功绝热膨胀和节流膨胀降温程度大小。

答案见上面5.简述真实溶液中组分的偏摩尔性质不同于纯组分摩尔性质的主要原因。

答:溶液中组分的偏摩尔性质:]i [n ,P ,T i i n )nB (B ⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂=偏摩尔性质是体系温度、压力和组成的函数。

对于同一种体系,在相同的温度和压力条件下,组成不同,偏摩尔性质也不同。

偏摩尔性质同摩尔性质之间的区别: 摩尔性质是指1mol 纯 i 组分表现出来的性质;偏摩尔性质是指1mol i 组分在混合物中表现出来的性质。

两者完全不同。

造成偏摩尔性质和摩尔性质之间存在偏差的主要原因是 i 组分所受到的分子间作用力的不同。

6.写出溶液超额性质的定义式,并说明该性质的物理意义答:超额性质定义为在相同的温度、压力和组成条件下真实溶液性和理想溶液性质之差。

根据定义Excess Property 的物理意义: Excess Property 用来衡量真实溶液行为同理想溶液模型的偏差。

其在研究溶液热力学性质中的作用相当于Chapter 4 中的Residual Property 。

7.在溶液活度系数模型中,Wilson 的局部概念具有十分重要的作用,简要说明该概念主要解决的问题。

答:Wilson 模型的通用形式为活度系数表达式为 Wilson 模型计算汽-液平衡系统具有非常好的效果结果,但它不能计算部分互溶系统,如液-液平衡系统。

Wilson 模型的一种重要修正是Tsuboka 和Katayama 1975年完成的,称为TK-Wilson 方程:其中,TK-Wilson 方程可以计算液-液平衡系统。

idE B B B -=)(ln ∑∑Λ-=jj ij i i Ex x RT G ∑∑∑ΛΛ-Λ-=γk jjkj kki j j ij i x x x )ln(1ln )ln()ln(121212122212121211x x x V x x x x x V x x RT G E Λ+++Λ++=ji ij V V V /=8.实验测定气液相平衡数据时,为什么必须对其进行热力学一致性检验?热力学一致性检验是否是检验气液相平衡数据可靠性的充分条件?答:汽液相平衡数据T 、P 、{xi}和{yi}除了用公式进行理论计算外,对于大多数的体系,特别是一些前人没有研究过的未知体系,其汽液相平衡数据是通过实验测定的。

判断汽液相平衡实验数据正确性的基本方法是热力学一致性(Thermodynamic Consistency)检验。

汽液相平衡实验数据的热力学一致性是判断实验数据可靠性的必要条件,但不是充分条件。

符合热力学一致性的数据不一定是正确可靠的,但不符合符合热力学一致性的数据一定是不正确和不可信。

9.气液相平衡的计算方法可分为活度系数法和状态方程法两大类。

试从相平衡判据出发,写出这两种计算方法所基于的相平衡方程,并简要说明为什么说活度系数法不能用于高压气液相平衡的计算。

答:(1)活度系数法取以Lewis-Randall 定则为基准的标准态(LR 标准态),汽液相平衡方程的具体形式为(2)状态方程法状态方程法表示的汽液相平衡方程为(3)由于基于溶液理论推导出的活度系数表达式未考虑压力对活度系数的影响,因此,基于活度系数法建立的相平衡方程只适用于中、低压范围的汽液相平衡计算。

活度系数法只能计算中、低压的汽液相平衡。

对于高压汽液相平衡,由于不能忽略压力对液相活度系数以及纯液体逸度系数的影响,需要用逸度系数表示液相中组分的逸度,即 然后用状态方程计算液相中组分的逸度系数。

这就是状态方程法计算高压汽液相平衡的基本思路。

10.简述正规溶液和无热溶液的热力学特征 答:1、正规溶液i i i Py f V V ˆˆφ=+γ=i i i i f x f ˆˆL ⎰φ==+P P i i i i i i dP RT V P f fs Ls s L exp ˆ⎰φγ=φP P i i i i i i i i dP RTV P x Py s Ls s V exp ˆ),,2,1(C i ⋅⋅⋅=i i i i x y L V ˆˆφ=φ),,2,1(C i ⋅⋅⋅=Px f L L ˆˆφ=正规溶液最早由Berkeley 的Hildebrand (1919)提出的,其定义是:S E =0,V E=0,H E ≠0。

对于正规溶液, 2、无热溶液无热溶液的定义是:H E =0,S E ≠ 0。

对于无热溶液,溶液的活度系数与温度无关。

11.有人提出用下列方程组来表示恒温、恒压下简单二元体系的偏摩尔体积2222221111)()(bx x a b a V V bx x a b a V V --+=---+=-式中:V 1和V 2是纯组分的摩尔体积,a 、 b 只是T 、P 的函数。

试从热力学的角度分析这些方程是否合理 答:根据Gibbs-Duhem 方程 ()0d ,=∑pT i iM x 得恒温、恒压下0d d 2211=+V x V x或222122111d d d d d d x Vx x V x x V x =-= 由本题所给的方程得到1111112d d d )(d bx a b x V x V V --==- 即 2111112)(d d bx x a b x V x --= (A ) 同样可得2222222d d d )(d bx a b x V x V V --==- 即 2222222)(d d bx x a b x V x --= (B )比较上述结果,式(A )=(B )得:2222112)(2)(bx x a b bx x a b --=--整理此式得:0=+b a 或5.021==x x根据题意,所给出的方程组只有在0=+b a 时才满足Gibbs-Duhem 方程,方程才合理. 12.建立气液相平衡方程时活度系数法和状态方程法两大类。

为什么说活度系数法只能计算EE E U H G ==E E TS G -=中低压气液相平衡,而状态方程法可以计算高压气液相平衡? 答案同上9题13.用低压气液相实验测定组分活度系数时,通常采用什么样的方法?如何检验实验数据的可靠性?答:低压汽液相平衡:在低压条件下,汽相可当作理想气体,汽相的逸度系数等于1,因此,汽液相平衡方程进一步简化为式中的各项热力学函数的计算方法如下 1、 组分 i 的饱和蒸汽压通常由Antoine 方程进行计算。

A ,B 和C 是因物质而异的常数,对于一些常见的物质,其具体数值可以查附录二或手册。

2、 组分 i 在汽相中的逸度系数是通过混合物中组分逸度系数计算公式用汽相的EOS 进行计算的。

3、纯组分 i 饱和蒸汽的逸度系数是通过纯组分逸度系数计算公式用纯组分饱和蒸汽的EOS 进行计算。

4、 组分 i 在液相中的活度系数组分 i 在液相中的活度系数是通过关系式计算证明题:1.已知SO2在431K 时第二、第三维理系数分别为s i i i i Px Py γ=),,2,1(C i ⋅⋅⋅=s i PCT B A P s+-=ln s iPV ˆiφV ˆi φˆln (1)Pi i dP Z P φ=-⎰sln (1)P i dP Z P φ=-⎰si φs i φ][,,E )(1ln i n P T i i n nG RT ⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂=γ26kmolm --⋅⨯-=3100.9C(1)容积为10m3 的钢瓶装有温度和压力分别为431K 和4×105Pa 的SO2气体。

试计算钢瓶中SO2质量。

(2)在封闭系统内,将1kmol SO2在431K 条件下由10×105 Pa 恒温可逆压缩到75×105 Pa 。

计算该过程所作的功。

解:(1)因为 p<0.5 MPa ,选择用二项Virial EOS 求解。

(2)因为P > 0.5 MPa ,选择用三项Virial EOS 求解。

(D)(E)用迭代法由Eq D 解出V1 和 V2,代入Eq E ,求出功。

2.计算热力学性质变化量△M 的方法 Problem: 如果真实流体(real fluid)的状态由state 1 变化到state 2, 如何计算其热力学性质变化量△M ? 13kmolm -⋅-=159.0B ⎰-=21VVpdVW r 21VC V B RT pV Z ++==⎪⎭⎫ ⎝⎛++=321V C V B V RT p ⎰⎪⎭⎫⎝⎛++-=21321V V dV V C V B V RT W r ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=2122122111211ln V V C V V B V V RT RTBpp B RT pV Z +=+==11'pRT B V +=/molm 33531078.8104431314.810159.0--⨯=⨯⨯+⨯-=V kg89.72641078.8103=⨯⨯==-M V nV m要解决这一问题,必须设计一条正确的解题路线。

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