chap3-4例题,偏摩尔,逸度.doc

温度为298.15K， NaCl(B)溶解于1kg水(A)中形成的溶液的总体积的关系为 (cm3)。求=0.5mol时，NaCl的偏摩尔。 解： 当mol时，18.62cm3 mol-1 且，1010.35cm3 由于，mol 所以， 酒窑中装有10m3 的96%(wt)的酒精溶液，65%的浓度，?能得到多少体积的65%的酒精? 设大气的温度保持恒定， 酒精浓度(wt) cm3 mol-1 cm3 mol-1 96% 14.61 58.01 65% 17.11 56.58 解： 设加入W克水，最终体积Vcm3；原来有nW和nE摩尔的水和乙醇，则有 解方程组得结果： 对于二元气体混合物的virial方程和virial系数分别是和，试导出的表达式。计算20kPa和50℃下，(1)－正己烷(2)气体混合物在时的。已知virial系数 B11=-33，B22=-，B12=-cm3 mol-1。 解： 由于virial方程可以表达成为以V（或Z）为显函数，则采用下列公式推导组分逸度系数表达则更方便， （T，x为一定数） 因为 ，或 所以 代入逸度系数表达式得 对于二元体系，有 所以 得 同样 混合物总体的逸度系数为 （有两种方法得到） 代入有关数据，得到计算结果为 另法 用PR方程计算下列的CO2（1）—正丁烷（2）系统在273.15K、1.061MPa和时的组分逸度系数、组分逸度和混合物的逸度系数、逸度。已知二元相互作用参数是 解：本题属于均相性质计算。其中，组分逸度系数和组分逸度属于敞开系统的性质，而混合物的逸度系数和逸度属于封闭系统的性质。 采用状态方程模型，需要输入纯组分的，以确定PR方程常数，从附表查得各组分的并列于下表 CO2和正丁烷的 组分,i /K /MPa CO2（1） 304.19 7.381 0.225 正丁烷（2） 425.18 3.797 0.193 对于二元均相混合物，若给定了温度、压力和组成三个独立变量，系统的状态就确定下来了，并可以确定体系的状态为气相。 另外，对于混合物，还需要二元相互作用参数，已知。 计算过程是 用软件来计算。启动软件后，输入和独立变量，即能方便地得到结果，并可演示计算过程。 PR方程计算气相混合物的热力学性质 K，MPa， 纯组分常数 （MPa cm6 mol-2） (cm3mol-1) 混合物常数 摩尔体积 (cm3mol-1) 组分逸度系数 组分逸度 混合物逸度系数，表3-1c 混合物逸度 状态方程除了能计算P-V-T、逸度性质外，还能计算许多其它的热力学性质，如焓、熵等，它们在化工过程中都十分有用。同时也表明，经典热力学在物性相互推算中的强大作用。 二元气体混合物的和，求。 解： 三元混合物的各组分摩尔分数分别0.25，0.3和0.45，在6.585MPa和348K下的各组分的逸度系数分别是0.72，0.65和0.91，求混合物的逸度。 解： 已知40℃和7.09MPa下，二元混合物的(f：MPa)，求（a）时的；（b） 解：（a） 同样得 (b)，所以 同样得 ，所以 在一定的温度和常压下，1的偏摩尔焓如服从下式 ，并已知H1，H2，和H表达式。2 积分得: 同样有 所以 已知40℃和7.09MPa下，二元混合物的(f：MPa)，求（a）时的；（b） 解：（a） 同样得 (b)，所以 同样得 ，所以 （a）分别用PR方程和三参数对应态原理计算，312K的丙烷饱和蒸汽的逸度（参考答案1.06MPa）；（b）分别用PR方程和三参数对应态原理计算312K，7MPa丙烷的逸度；(c)从饱和汽相的逸度计算312K，7MPa丙烷的逸度，设在1~7MPa的压力范围内液体丙烷的比容为2.06cm3 g-1，且为常数。 解：用Antoine方程A=6.8635,B=1892.47,C=-24.33 由软件计算可知 (b) 用virial方程估算0.5MPa，373.15K时的等摩尔甲烷（1）-乙烷（2）-戊烷（3）混合物的摩尔体积(实验值5975cm3mol-1)。已知373.15K时的virial系数如下（单位：cm3 mol-1），。 解：若采用近似计算, ,混合物的virial系数是 cm3 mol-1 试计算一个125cm3的刚性容器，在50℃和18.745MPa的条件下能贮存甲烷多少克（实验值是17克）？分别比较理想气体方程、三参数对应态原理和PR方程的结果（PR方程可以用软件计算）。 解：查出Tc=190.58K,Pc=4.604MPa,ω=0.011 利用理想气体状态方程 PR方程利用软件计