合工大-化工热力学-第四章_流体混合物的热力学性质概要.ppt

可以 由一些适用于混合物的状态方程与其混合规则导出计算逸度系数的公式。对R-K方程: (4-34) (4-35) 小结 应用维里方程，对二元气体混合物 (4-32) 4、理想溶液、标准态 小结 理想溶液与理想气体的区别 标准态： 以Lewis-Randall定则为基础 根据Henry定律提出 当溶解度很小的溶质溶于液体溶剂时，溶质和溶剂的标准态是互不相同的。 理想溶液中各组分的偏摩尔性质与它们的纯物质性质之间的关系： (4-57) 小结 注意即使是理想溶液 5、活度与活度系数 (4-58) (4-59) 小结 非理想溶液 使用活度来校正浓度 小结 6、混合过程性质变化 (4-62) 对于理想溶液 (4-68) (4-69) (4-70） (4-71） 理想溶液混合体积变化为零，热效应亦为零。但混合熵增大，混合自由焓减小。 超额性质的定义为 (4-75) (4-76) 7、超额性质 (4-81) (4-83) 小结 溶液超额自由焓与组分活度系数的关系 搞清楚偏摩尔性质、混合性质、超额性质的概念与区别。 8、活度系数与组成的关联式 正规溶液和无热溶液；Redlich-Kister经验式；Wohl型方程； 局部组成概念和Wilson型方程；基团贡献模型等。由这些函数模型即可得出活度系数与组成的关联式。 对这些关联式只要了解，会用就行。 目前在工程中已被广泛应用的理论和方程有： 小结 小结完 4.3.1 纯物质的逸度系数计算式 51页 (3-77) （等温） 4.4.1 也就是直线 在 时与曲线相切，用数学公式可表示为 4.4.1 因为 代表纯组分i 真正存在时的逸度 ， 因此也可表示为 (4-53) 它表明当 时式（4-51）是正确的，而当 xi 的值与 1 接近时是近似正确的。 4.4.1 (4-54) 可更为普遍地表示成下式 它表明 的极限情况下 ，当 xi 的值接近于零时，该关系式是近似正确的。 例 题 4-5 将R-K方程和Prausnitz建议的混合规则代入式（4-31），得出用R-K方程计算二元体系 中组分i的逸度系数公式如下 (E) (F) 例 题 4-5 将各值代入式（E）和式（F），得 例 题 4-5 例 题 4-5 据式（4-47） 得 END 例 题 4-6 39℃，2MPa下二元溶液中组分1的逸度为 式中x1是组分1的摩尔分数； 的单位为MPa。试求在上述温度和压力下 ① 纯组分1的逸度与逸度系数； ② 组分1 的亨利系数 k1 ； ③ 活度系数 ? 1与 x1 的关系式（组分1 的标准态是以Lewis-Randall定则为基准）。 解： 39℃，2MPa下 ① 在给定的温度、压力下，当 x1＝1 （纯组分）时 例 题 4-6 根据定义 ② 据式（4-54） 例 题 4-6 得 所以 ③ 因为 END （组分1 的标准态以Lewis-Randall定则为基准） 例 题 4-7 在303K、1.013×105Pa下，苯（1）和环已烷（2）的液体混合物的体积数据可用二次方程 来表示。式中x1为苯的摩尔分数，V的单位为m3/kmol。试求303K、1.013×105Pa下的 、 和 的表达式（标准态以Lewis-Randall定则为基准）。 解： 根据混合物摩尔性质与组分偏摩尔性质间的关系得 (4-17a) (4-16b) 当 时 （A） （B） 例 题 4-7 例 题 4-7 已知 得 将式（C）代入式（A）及式（B），得 （C） （D） （E） 例 题 4-7 因为 所以 （4-62） 式中 由式（D）、式（E）可知： 当 时 当 时 （标准态以Lewis-Randall定则为基准） 例 题 4-7 故 因为 所以得 END 例 题 4-8 试计算用78％的硫酸水溶液加水稀释来配制成25％的硫酸水溶液1000kg 时， 求：（1）78％硫酸溶液与水各用多少kg？ （2）稀释过程中放出的热量； （3）若在绝热条件下配制，所得稀硫酸溶液的终温为多少度？ 已知：硫酸与水的温度均为2