相平衡
相平衡教案6篇

相平衡教案6篇相平衡教案篇1教学目标1、知识与技能〔1〕知道二力平衡的条件〔2〕知道二力平衡时物体的运动状态2、过程与方法〔1〕通过实例了解认识二力的平衡〔2〕探究二力平衡的条件3、情感、立场与价值观通过活动和阅读感受科学就在身边教学重点知道二力平衡的条件,并能说明物理问题教学难点同学设计试验探究二力平衡条件教学器材:视频光盘、木块、带滑轮的长木版、细线、勾码等教学过程〔一〕导入新课:1、复习提问牛顿第肯定律的内容?〔一切物体在没有受到力作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
〕2、思索:凡是静止的物体就不受力吗?凡是做匀速直线运动的物体也不受力吗?举例说明。
〔1〕静止放在水平面上的粉笔盒〔2〕吊着的吊灯〔3〕在平直马路上匀速行驶的汽车那为什么生活中的这些物体受力也能保持静止或匀速直线运动状态呢?带着这个问题我们进入这节课的学习,探究其缘由。
〔二〕新课教学一、探究:力的平衡1、试验:让同学提着书包不动。
2、提问:假如将手松开,书包将落到地上,为什么?〔由于只受重力的作用〕3、思索:那为什么现在没有落地,而是静止?请画出受力示意图〔1〕。
4、争论:由于除了受竖直向下的重力,还受竖直向上的拉力,两个力的作用效果相互抵消了,跟没受力一样,所以书包静止。
同样在平直马路上匀速匀速行驶的汽车,在水平方向上牵引力和阻力,二者的作用效果相互抵消了,跟没有受力一样,所以保持匀速直线运动状态。
实际物体往往同时受多个力作用,而处于静止或匀速直线运动状态。
5、结论:象这样,物体在受几个力作用时,假如几个力的作用效果相互抵消,使物体处于静止或匀速直线运动状态,我们就说这几个力平衡。
静止或匀速直线运动状态叫做“平衡状态”。
二、探究:二力平衡的条件物体受两个力作用时保持平衡状态,叫做二力平衡,是最简约的平衡。
问题:物体受两个力作用肯定就能保持静止或匀速直线运动状态吗?举例:放在光滑斜面上的书,受重力和斜面的支持力但要沿斜面对下滑;电梯受重力和向上的拉力,起动时,速度越来越快。
第三章相平衡

1 1 1 1s s
6
相律的推导
• 化学势的等式就是关联(浓度或组成)变量的关 系式,对每一种物质在Φ个相中有(Φ-1)个化学 势相等的关系式,如果S种物质分布在Φ个相中, 则就有S(Φ-1)个化学势相等的关系式,此外,若 体系中还有R个独立化学平衡反应式存在,并有R′ 个浓度限制条件,则变量间的关系式数为 • [S(Φ-1)+ R + R’]
图可用 p – T 平面图来表示.
双变量体系
单变量体系
无变量体系
冰 水 水蒸气
冰水 冰 水蒸气 冰 水 水蒸气
水蒸气 水
面
p = f(T) 线
点
18
水的相平衡实验数据
t/℃
20 15 10 5
0.01 20 40 60 80 100 150 200 250 300 350 374
饱和蒸气压p/kPa
• 若存在下列平衡:H2(g)+ I2(g)= 2HI(g) • 则有一平衡常数可使一个物种不独立,R=1
• K=S-1=2 • 若氢气和碘蒸气按一定比例加入,则又将有一个物种不
独立,R’=1 • 则K=3-1-1=1
4
第一节 基本概念
三、自由度数 • 一个平衡体系中,在不引起旧相消失或新相产生的条 件下,有限范围内可以任意改变的可变因素的数目,称 为自由度f 。通常的可变因素是温度,压强,浓度等。
由度。
• N2+3H2=2NH3 • 若氮气与氢气按1∶3比例加入,则有一个
物质不独立,受到另一物质的限制。
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• 物理化学第三章习题解答 • 主要公式: • 吉布斯相律: f=k-φ+2 • 克—克方程: lnp2/p1=ΔHm/R(1/T1-1/T2) • 杠杆规则: na/nb=ob/oa aob
相平衡的表示方法

相平衡的表示方法
相平衡是指在某种条件下,两个或多个事物、力量或因素之间达到一种平衡状态。
以下是几种常见的表示相平衡的方法:
1. 图形表示:可以使用平衡或对称的图形来表示相平衡,例如一个水平的天平或两个相等的力量箭头相对称。
2. 数学方程:可以使用数学方程来表达相平衡的关系,例如在物理学中,牛顿第三定律可以表示为:F1 = -F2,其中F1和F2分别代表两个相等且相反的力。
3. 力的合成:当多个力量相互作用时,它们的合力为零时,可以表示为力的合成达到相平衡。
4. 物体位置:当一个物体处于平衡状态时,它的位置可能是静止的或处于一种稳定的运动状态。
例如,当一个物体在水平面上保持静止时,可以说明它受到的所有力量相互平衡。
5. 化学反应:在化学反应中,当反应物和生成物的浓度、温度或压力等因素达到平衡时,可以表示为化学反应达到相平衡。
这些方法只是表示相平衡的一些常见示例,具体的表示方法会根据不同的领域和情况而有所不同。
相平衡

2 相律的推导
①系统中的变量总数 设系统中有 S 个物种,分布在 P 个相中,在温度T、压力p
下达到平衡。
在α 相中的变量为:T,p,xα 1,xα 2,…, xα S-1 在β 相中的变量为:T,p,xβ 1,xβ 2,…, xβ S-1
…………
在P 相中的变量为:T,p,xP1,xP2,…, xPS-1 总变量数为 P(S - 1)+ 2 ②平衡时,系统中各变量间的关系数 相平衡时,每种物质在各相中的化学势相等,即
③ 物种数和(独立)组分数 物种数 S — 系统中存在的化学物质数; 独立组分数 C — 简称组分数,由下式定义: C = S – R - R’ R —— 独立的化学反应计量式数目; R′—— 除一相中各物质的摩尔分数之和为1这个关系以外 的不同物种的组成间的独立关系数。 R′包括: (i)当规定系统中部分物种只通过化学反应由另外物种生 成时,由此可能带来的同一相的组成关系; 如,仅由 NH4HCO3 (s) 部分分解,建立如下反应平衡: NH4HCO3 (s) = NH3(g) + H2O(g) + CO2 (g) 有 x(NH3) = x(H2O) = x(CO2 ) 则 R′= 2 C = S – R - R’ = 4 – 1 - 2 = 1
(2) 由任意量的 NH4Cl (s) 、NH3(g)、HCl(g) 建立如下反应平衡: NH4Cl (s) =NH3(g)+HCl(g) 试求(1) 、(2)两种情况下,系统的 组分数 C=?自由度数F =? 解: (1) C = S - R - R′ = 3 - 1 - 1=1 F=C-P +2= 1-2+2=1 (2) C = S - R - R′ = 3 - 1 - 0 =2
相平衡的概念和特点是

相平衡的概念和特点是
相平衡是指系统处于稳定状态,各种相之间的比例和分布保持不变。
以下是相平衡的一些特点:
1. 稳定性:相平衡状态是稳定的,不会自发地发生相变或反应。
2. 平衡条件:相平衡时,系统中各种相的化学势、温度、压力等物理化学性质达到平衡条件。
3. 动态平衡:虽然相平衡时系统中各相的比例和分布不会发生变化,但相平衡状态是动态的,也就是说相之间可能存在微观的迁移和转化,只是在宏观上保持相对稳定。
4. 可逆性:相平衡状态具有可逆性,当扰动平衡状态时,只要扰动被去除,系统就可以恢复到原来的平衡状态。
5. 热力学平衡:相平衡状态是热力学平衡的一种表现,它是系统内部各种相之间达到最稳定状态的一种表现。
6. 熵的最大化:相平衡时系统的总熵达到最大值,也就是说相平衡状态对应于系统的最大混乱状态。
总之,相平衡是指系统中不同相之间比例和分布处于稳定状态的一种状态,具有稳定性、可逆性和热力学平衡等特点。
第6章相平衡

图6-9 精馏原理示意图
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工业上和实验室中通常 用精馏塔和精馏柱来实 现连续分馏。 塔内装有多层隔板,每 层隔板上都有许多小孔, 让气体与液体充分接触, 可使冷凝作用有效进行。
图5-6 精馏塔结构示意图
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最高点或最低点M处,液相线与气相线相切,溶液的液相组成与气相组成协 调。加热该溶液,组成不变,气化温度不变,沸点恒定。恒沸混合物
2.生成不稳定化合物的二元系 不稳定化合物:温度未达到熔点就分解的化合物。无最高点 图5-14 Au-Bi系二元相图
相图上各点的冷却过程及步冷曲线
27
体系生成一个稳定化合 物N (NaF· MgF2),存在 一个最高M,有两个共 晶点E1和E2。
Ag-Ce系 B-V系 Au-Sn系 NaNO2-NaOH系 KCl-LaCl3系
图5-1 水的相图
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例6-2 设某平衡体系内有H2O(g)、C(石墨)、CO、CO2、H2五 个物种,求自由度。
解:该平衡体系的物种数n=5,元素数m=3,根据化学平衡
中独立反应数的计算方法,该体系的独立反应数为 R=n-m=5-3=2 5个物种之间有两个独立反应 CO2+C=2CO、CO+H2O=H2+CO2 故独立组元数为 K=n-R=5-2=3 体系中有固、气两相, φ=2,所以自由度为 f=K-φ+2=3-2+2=3
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苯-甲苯:二元理想溶液,服从拉 乌尔定律,温度一定时,体系蒸气 总压与液相组成呈直线关系。 两条线:液相线,气相线 苯的蒸气压高于甲苯,平衡时有较 多的苯进入气相,使苯在蒸气中的 含量(y苯)大于它在溶液中的含量(x 苯),气相线位于液相线 的下方。 根据道尔顿分压定律: p苯=p*苯× x苯=p×y苯 y苯= p*苯× x苯/ p 对理想溶液, p*苯>p> p*甲苯 所以 y 苯> x苯
物理化学课件第六章节相平衡
热力学性质测定
利用热力学仪器测量物质的热容、 熵、焓等热力学性质,推算相平衡 常数。
相分离实验
观察不同条件下物质是否发生相分 离,确定相平衡状态。
计算方法
热力学模型法
利用热力学模型计算相平衡常数, 如van der Waals方程、 Redlich-Kister方程等。
表达式
ΔU = Q + W
应用
计算封闭系统中能量的变化,以及热量和功之间的转换关系。
热力学第二定律
热力学第二定律定义
自然发生的反应总是向着熵增加的方向进行,即系统总是向着更 加混乱无序的状态发展。
表达式
ΔS ≥ 0
应用
判断反应自发进行的方向,以及热量传递和转换的方向。
热力学第三定律
热力学第三定律定义
液液相平衡的应用
液液相平衡是指两种不同物质液体之 间达到平衡状态的过程。
液液相平衡在工业上有广泛应用,如 石油工业中的油水分离、化学工业中 的萃取过程等。
液液相平衡的原理
当两种液体混合达到平衡时,各组分 的浓度不再发生变化,系统达到动态 平衡状态。
05 相平衡的实验测定与计算 方法
实验测定方法
蒸气压测定
分子模拟法
利用计算机模拟分子运动,计算 分子间的相互作用力和相平衡常
数。
统计力学法
利用统计力学原理计算相平衡常 数,如Maxwell
分子动力学模拟
模拟分子在相平衡状态下的运动轨迹,分析分子 间的相互作用和排列方式。
Monte Carlo模拟
通过随机抽样方法模拟分子在相平衡状态下的分 布和排列,计算相平衡常数。
界面张力
相界面上的物质传递是相平衡的重要特征之一,界面张力的大小对于物 质在相界面上的吸附、溶解和传递等过程具有重要影响。研究界面张力 有助于深入理解相平衡的机制和规律。
相平衡
式中S为系统中的化学物质数目;R为系统中实际存在的独立的化学反应数目;R′为除相平衡、化学平衡和 各相中Σxi=1的条件之外,存在于各物质浓度之间的其他限制条件。
条件
在一个封闭的多相体系中,相与相之间可以有热的交换、功的传递和物质的交流。对具有个相体系的热力学 平衡,实际上包含了如下四个平衡条件:
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气体:不论有多少种气体混合,只有一个气相。
液体:按互溶程度可组成一相、两相或三相共存。
固体:一般有一种固体便有一个相。两种固体粉末无论混合得多么均匀,仍是两个相(固溶体除外,它是单 相)
确定平衡体系的状态所必须的独立强度变量的数目称为自由度,用字母f表示。这些强度变量通常是压力、温 度和浓度等。
在平衡体系所处的条件下,能够确保各相组成所需的最少独立物种数称为独立组分数。
相关概念
相图 相
自由度 独立组分数
相平衡表示平衡系统的相态及相组成与系统的温度、压力、总组成等变量之间的关系的图形。相图都是根据 实验测定结果而绘制的。
体系内部物理和化学性质完全均匀的部分称为相。相与相之间在指定条件下有明显的界面,在界面上宏观性 质的改变是飞跃式的。体系中相的总数称为相数,用Φ表示。
简介
相平衡是热力学在化学领域中的重要应用之一。研究多相体系的平衡在化学、化工的科研和生产中有重要的 意义,例如:溶解、蒸馏、重结晶、萃取、提纯及金相分析等方面都要用到相平衡的知识。一个系统可以是多组分 的并含有许多相。当相与相间达到物理的和化学的平衡时,则称系统达到了相平衡。相平衡的热力学条件是各相 的温度和压力相等,任一组分在各相的化学势相等。
相平衡
多相系统中各相变化达到的极限状态
01 简介
03 类型及特点 05 条件
相平衡的名词解释
相平衡的名词解释相是指两个或多个事物之间的相对关系。
平衡则意味着稳定和和谐。
因此,相平衡可以解释为一种存在于不同事物之间的稳定和和谐的关系。
它反映了一个平衡点或状态,使得事物之间的相互作用保持在一种相对稳定的状态。
在生活中,相平衡常常被运用于不同的领域和概念。
这里我们将探讨相平衡在自然界、个人生活和社会中的重要性和应用。
首先,自然界是相平衡的典范。
自然界中存在着无数的相互关系,从微观的细胞间相互作用到宏观的生态系统。
生态系统中的各个层次之间的相互作用是相平衡的基础。
例如,食物链中的各个环节相互依赖,形成一个复杂而稳定的生态平衡。
植物通过光合作用将太阳能转化为化学能,动物则通过摄食这些植物来获得能量。
这种相互依存的关系使得整个生态系统能够维持一个相对稳定的状态。
在个人生活中,相平衡是追求幸福和健康的关键。
个人可以通过在各个方面保持相平衡,达到身心健康的目标。
身体健康的相平衡包括饮食均衡、适量运动和良好的睡眠。
心理健康的相平衡则需要平衡工作和休闲、追求个人发展和与他人交往之间的关系。
同时,相平衡还包括情感的平衡,即积极情绪和消极情绪的平衡。
只有在这种相对稳定和和谐的状态下,个人才能够充分发展和实现自己的潜力。
相平衡在社会中也扮演着重要的角色。
社会是由个体组成的复杂系统,而个体之间需要相互合作和相互依存,才能达到社会的稳定和和谐。
社会的相平衡可以表现为个人利益与集体利益的平衡。
个人有权追求自己的利益,但也要考虑到集体的利益,不能以牺牲他人的利益来追求自己的利益。
此外,社会的相平衡还表现在政治、经济和文化等多个层面。
例如,在政治上,参与决策的各个利益相关方之间需要相互平衡,以达到公平和稳定的结果。
在经济中,供需之间的平衡是经济繁荣和稳定的重要基础。
在文化中,不同文化之间的相互交流和融合是保持社会多元和谐的关键。
总而言之,相平衡是一种存在于不同事物之间的稳定和和谐的关系。
它在自然界、个人生活和社会中都起着重要的作用。
相平衡的基本概念,相平衡各种关系式及计算
相平衡的基本概念,相平衡各种关系式及计算嘿,朋友!咱今天来聊聊相平衡这回事儿。
你知道吗,相平衡就像一场微妙的舞蹈。
想象一下,不同的物质相聚在一起,它们之间的相互作用就像是舞者之间的默契配合。
相平衡里的基本概念,那可是相当重要。
比如说相,这可不是咱们平常说的“看相”的相哦!它指的是物理性质和化学性质完全相同的均匀部分。
就好比一群人,穿着一样的衣服,有着一样的表情,做着一样的动作,这就是一个相。
再说说相平衡的关系式,这就像是解开谜题的密码。
各种参数相互关联,就像错综复杂的蜘蛛网。
温度、压力、浓度,它们之间的关系可不简单。
比如说克劳修斯-克拉佩龙方程,它能告诉我们相变时温度和压力之间的神秘联系。
咱来举个例子,水的蒸发,大家都熟悉吧?水从液态变成气态,这就是一个相变过程。
在这个过程中,温度和压力就遵循着特定的关系式。
要是温度升高,压力也得跟着变,不然这平衡可就被打破啦!
计算相平衡的问题,那可得细心再细心。
就好像你在走钢丝,一步都不能错。
比如算一个混合物的气液平衡组成,你得把各种参数都考虑进去,一个不小心,结果就可能差之千里。
你想想,如果不搞清楚相平衡,那在化工生产中会出多大的乱子呀!比如说蒸馏操作,要是不知道相平衡的关系和计算方法,怎么能分离
出纯净的物质呢?
所以说,相平衡的基本概念、关系式和计算,那可都是宝!掌握了
它们,就像是拥有了一把神奇的钥匙,能打开很多未知的大门,解决
很多实际的问题。
朋友,你可一定要把这门学问学好,让自己在知识
的海洋里畅游无阻!。
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第六章 相平衡6-1 指出下列平衡系统中的组分数C ,相数P 及自由度数F : (1)I 2(s )与其蒸气成平衡;(2)CaCO 3(s )与其分解产物CaO (s )和CO 2(g )成平衡; (3)NH 4HS(s)放入一抽空的容器中,并与其分解产物NH 3(g)和H 2S(g)成平衡;(4)取任意量的NH 3(g)和H 2S(g)与NH 4HS(s)成平衡;(5) I 2作为溶质在两不相互溶液体H 2O 和CCl 4中达到分配平衡(凝聚系统)。
解:(1) S-R-R '=1-0-0=1;P=2;F=C-P+2=1 (2) S-R-R '=3-1-0=2;P=3;F=C-P+2=1 (3) S-R-R '=3-1-1=1;P=2;F=C-P+2=1 (4) S-R-R '=3-1-0=2;P=2;F=C-P+2=2 (5) S-R-R '=3-0-0=3;P=2;F=C-P+1=26-2 已知液体甲苯(A )和液体苯(B )在90℃时的饱和蒸气压分别为kPa p s A 22.54=和kPa p sB 12.136=。
两者可形成理想液态混合物。
今有系统组成为3.00,=B x 的甲苯-苯混合物5 mol ,在90℃下成气-液两相平衡,若气相组成为4556.0=B y ,求: (1)平衡时液相组成B x 及系统的压力p ;(2)平衡时气、液两相的物质的量n (g ),n (l )。
解:(1)理想液态混合物,A 、B 均适用拉乌尔定律,故有B B B sB B s A B A kPax x kPa x p x p p p p 12.136)1(22.54)1(+-=+-=+= (1)p x kPa p x p p p y B B sB B B /12.136//4556.0⨯==== (2)由式(1)及式(2)得B B kPax x kPa p 12.136)1(22.54+-= (3) p x kPa B /12.1364556.0⨯= (4) 联立式(3)与式(4),解得 kPa p 70.74=,2500.0=B x (2)根据杠杆规则molmol l n n g n mol mol n x y x y l n BB B B 216.1)784.35()()(784.352500.04556.03000.04556.0)(0,=-=-==⨯--=--=6-2 单组分系统硫的相图示意如下.试用相律分析相图中各点、线、面的相平衡关系及自由度数。
解:对于单组分系统,根据相律F=C-P+2=3-P若P=1,则F=2,单相在图上表现为面,共有四个单相区,如图所示。
若P=2,则F=1,两相平衡共存在图上表现为线,称为两相线,共有6条两相线,即:ax 线表示正交硫与硫蒸气平衡共存;yb 线表示正交硫与液体硫平衡共存;zc 线表示液体硫与硫蒸气平衡共存;xy 线表示正交硫与单斜硫平衡共存;xz 线表示单斜硫与硫蒸气平衡共存;zy 线表示单斜硫与液体硫平衡共存。
还有三条两相亚稳态平衡线:Ox 线是ax 线的延长线,表示正交硫与硫蒸气平衡两相亚稳态共存;Oy 线是yb 线的延长线,表示正交硫与液体硫两相亚稳态平衡共存;Oz 线是zc 线的延长线,表示液体硫与硫蒸气两相亚稳态平衡共存;若P=3,则F=0,三相平衡共存在图表现为点,称为三相点,共有4个三相点,即:x 点表示正交硫、单斜硫与硫蒸气平衡共存;z 点表示液体硫、单斜硫与硫蒸气平衡共存;y 点表示正交硫、单斜硫与液体硫平衡共存;O 点表示正交硫、液体硫与硫蒸气平衡共存,不过O 点平衡是不稳定平衡,会自发转变为稳定相—单斜硫。
6-4 已知甲苯、苯在90℃下纯液体的饱和蒸气压分别为54.22kPa 和136.12kPa 。
两者可形成理想液态混合物。
取200.0g 甲苯和200.0g 苯置于带活塞的导热容器中,始态为一定压力下90℃的液态混合物。
在恒温90℃下逐渐降低压力,问:(1)压力降到多少时,开始产生气相,此气相的组成如何?(2)压力降到多少时,液相开始消失,最后一滴液相的组成如何?(3)压力为92.00kPa 时,系统内气、液两相平衡,两相组成如何?两相的物质的量各多少?解:(1)与开始产生气相平衡的液相,其组成同原始液态混合物,所以气相的压力为98.54kPa92/20078/20092/20022.5492/20078/20078/20012.136**=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯++⨯=+=kPa x p x p p 甲苯甲苯苯苯气相组成为 7476.054.9892/20078/20078/20012.136/*=÷⎪⎭⎫⎝⎛+⨯==p x p y 苯苯苯(2)与最后一滴液相平衡的气相,其组成同原始液态混合物苯甲苯苯甲苯苯苯苯x p p p p p x p y )( ;/****-+== 上两式联立解得: 苯甲苯苯苯苯甲苯苯y p p p y p x )(****--=3197.092/20078/20078/200)22.5412.136(12.13692/20078/20078/20022.54=+⨯--+⨯=kPa kPa x 40.80]3197.0)22.5412.136(22.54[)p p (p p ***=-+=-+=∴苯甲苯苯甲苯 (3)苯甲苯苯甲苯x )p p (p p ***-+= 625.000.92/4613.012.136/p 4613.022.5412.13622.5400.92 *=⨯===--=p x y x 苯苯苯苯 原始液态混合物的组成为m ol m ol n n n n x l g l g 022.3n ,709.1n 9220078200541.06825.04613.0541.0541.092/20078/20078/200 l g ==⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+--==+='联立解得:苯6-5 25℃丙醇(A )-水(B )系统气-液两相平衡时两组分蒸气分压与液相组成的关系如下: x B0.1 0.2 0.4 0.6 0.8 0.95 0.98 1p A /kPa 2.90 2.59 2.37 2.07 1.89 1.81 1.44 0.67 0 p B /kPa 01.08 1.792.65 2.89 2.913.09 3.13 3.17(1) 画出完整的压力-组成图(包栝蒸气分压及总压,液相线及气相线);(2)组成为x B,0 =0.3的系统在平衡压力p=4.16kPa 下,气-液两相平衡,求平衡时气相组成y B 及液相组成x B ?(3)上述系统5mol ,在p=4.16kPa 下达到平衡时,气相、液相的物质的量各为多少?(4)上述系统10kg ,在p=4.16kPa 下达到平衡时,气相、液相的质量各为多少?解:(1)由题给数据计算出对应液相组成的气相总压B A p p p +=及气相组成p p y B B /=,计算结果列表如下:根据题给的及上述的数据,画出完整的压力-组成图,如下图所示。
(2)从图可以查出 y B =0.429,x B =0.2 (3) mol mol ng 18.22.0429.02.03.05=--⨯=m olm ol y n g n m ol m ol y n g n m olm ol n B g B B g A l 94.0429.018.2)(24.1)429.01(18.2)1()(82.2)18.25(=⨯===-=-==-= (4)M A =60.096,M B =18.015,y B =0.429,x B =0.2 气相与液相的平均摩尔质量分别为680.51 015.182.0096.608.0043.42 015.18429.0096.60571.0=⨯+⨯===⨯+⨯==∑∑B B l B B g M x M M y M⎪⎩⎪⎨⎧-=-=+)023.0()3.0429.0(10l l gg l g M m M m kg m m 上两式联立可得kg m kg kg m kg m kg M M m g g g l g g 13.610m ,87.3m )10(631.0)10()3.0429.0()023.0(l g =-==∴-=-⨯--=6-6 101.325kPa 下水(A )-醋酸(B )系统的气-液平衡数据如下:(1)画出气-液平衡的温度-组成图;(2)从图上找出组成为x B =0.800的液相的泡点;(3)从图上找出组成为y B =0.800的气相的露点;(4)105.0℃时气-液平衡两相组成是多少?(5)9kg 水与30kg 醋酸组成的系统在105.0℃达到平衡时,气、液两相的质量各为多少?解:(1)根据题给的数据,画出在101.325kPa 下水(A )-醋酸(B )系统气-液平衡的温度-组成图,如下图所示。
(2)由图查得x B =0.800的液相的泡点为110.2℃。
(3)由图查得y B =0.800的液相的露点为112.8℃。
(4)由图查得105.0℃时气-液平衡两相的组成为x B =0.544, y B =0.417。
(5)M A =60.052,M B =18.015,y B =0.417,x B =544系统的总组成 500.0015.18/109052.60/1030052.60/1030333=⨯+⨯⨯='B x 系统总量 n 总=(30×103/60.052+9×103/18.015)mol=999.15mol 根据杠杆规则mol mol n l653)}417.0544.0/()417.0500.0(15.999{=--⨯=kgkg m kg kg M n g l l 31.12)69.2639(69.2610)015.18456.0052.60544.0(653m 3l =-==⨯⨯+⨯⨯==∴-6-7 已知水-苯酚系统在30℃液-液平衡时共轭溶液的组成w(苯酚)为:1L (苯酚溶于水),8.75%;2L (水溶于苯酚),69.9%。
问:(1)在30℃、100g 苯酚和200g 水形成的系统达到液-液平衡时,两液相的质量各为多少?(2)在上述系统中再加入100g 苯酚,又达到相平衡时,两液相的质量各为多少?解(1)系统总组成 %3.33)200100/(100=+='苯酚w根据杠杆规则:g g g L m g g L m 4.1206.179300)( ,6.17975.89.693.339.69300)(21=-==--⨯=(2)系统总组成 %50)200200/(200=+=''苯酚w 根据杠杆规则:g g g L m g g L m 8.2692.130400)( ,2.13075.89.69509.69300)(21=-==--⨯=6-8 水-异丁醇系统液相部分互溶。