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时间:2018-07-18
《化工热力学混合流体性质习题 第四章-流体混合物的热力学性质-习题-解答》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第四章流体混合物的热力学性质思考题1)在化工热力学中引入偏摩尔性质的意义何在?在进行化工计算时,什么情况下不能使用偏摩尔量?2)简述Gibbs-Duhem方程的用途,说明进行热力学一致性检验的重要性。3)简述求混合性质变化的实际用途。4)讨论理想气体的混合物和气态理想溶液的区别和联系。5)真实气体混合物的非理想性表现在哪几个方面?6)说明在化工热力学中引入逸度计算的理由。7)解释活度定义中的标准态,为什么要引入不同的标准态?8)混合物的逸度和逸度系数与它的组元逸度和逸度系数有什么关系?由这种关系我们可以得出什么结论?
2、9)讨论偏摩尔性质、混合性质变化和超额性质这三个概念在化工热力学中各起的作用。10)试总结和比较各种活度系数方程,并说明其应用情况。计算题1.某酒厂用96%(wt)的食用酒精配酒,酒中的乙醇含量为56%(wt)。现决定用1吨食用酒精进行配制,问需加多少水才能配成所需的产品?所得酒有多少m3?已知在25℃和10.133kPa时水和乙醇的偏摩尔体积如下表所示:偏摩尔体积在96%(wt)食用酒精中在产品酒中0.8160.9531.2731.243解:1吨食用酒精中乙醇质量:1*0.96=0.96吨可配成酒的质量:0.96/
3、0.56=1.714(吨)所需水的质量:1.714-1=0.714(吨)酒中水的质量:1-0.96+0.714=0.754(吨)配成的酒的体积2.298.15K下,有若干NaCl(B)溶解于1kg水(A)中形成的溶液,其总体积为()。求=0.5mol时,水和NaCl的偏摩尔。1.在30℃和10.133kPa下,苯(1)和环几烷(2)的液体混合物的容积数据可用表示。式中:x1为苯的摩尔分数;V的单位是。已知苯和环己烷在30℃时的比重分别为0.870和0.757(这句是画蛇添足,因为V1,V2可以通过V的公式得到)。求算
4、30℃时和10.133kPa下的表达式。或通过V的公式来计算V1,V21.(1)溶液的体积是浓度的函数,若,试列出,的表达式,并说明a,b的物理意义(为溶质的摩尔数/1000克溶剂)(2)若已知,式中,,均为常数,试把V(溶液的体积)表示的函数。1.在T、P为常数时,曾有人推荐用下面一对方程来表达某二元系的偏摩尔体积数据:式中:a、b只是温度和压力的函数,试问从热力学角度考虑,上述方程是否合理?解:根据G-D方程关键证明(恒温,恒压下)或者证明显然所以不合理。1.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
5、从下式,并已知纯组分的焓是H1,H2,试求出和H表达式。解:由G-D方程所以2.在25℃,1atm以下,含组分1与组分2的二元溶液的焓可以由下式表示:式中H单位为kcal/kmol,,分别为组分1,2的摩尔分数,求(1)用表示的偏摩尔焓和的表达式(2)组分1与2呈纯状态时的和(3)组分1与2在无限稀释溶剂的偏摩尔焓和(4)的表达式(5)=0.5的混合物中和的值及的值1.某二元混合物组分1和2的的偏摩尔焓可用下式表示:,证明必须等于。1.如果在T、P恒定时,某二元体系中组分(1)的偏摩尔自由焓符合,则组分(2)应符合方
6、程式。其中,G1、G2是T、P下纯组分摩尔自由焓,x1、x2是摩尔分率。2.某二元溶液的热力学过量函数,式中A,B在一定的T,P条件下为常数,写出的表达式,问(1)关系线是何形式?(2)证明和式符合方程(3)及时,和的极限值是多大?(4)当及时,与的极限值是多大?解:(1)(2)此题要用到下面公式由题意,知而,得符合Gibbs-Duhem方程。(3)当时当时(4)当时当时1.333K,105Pa下,环己烷(1)和四氯化碳(2)液体混合物的摩尔体积V()如下表所示。X1VX1VX1V0.00101.4600.20104
7、.0020.85111.8970.02101.7170.30105.2530.90112.4810.04101.9730.40106.4900.92112.7140.06102.2280.50107.7150.94112.9460.08102.4830.60108.9260.96113.1780.10102.7370.70110.1250.98113.4090.15103.3710.80111.3101.00113.640试计算:(1)纯物质摩尔体积V1和V2;(2)x2=0.2、0.5和0.8的混合物的混合体积和;
8、(3)x2=0.2、0.5和0.8的混合物的;(4)无限稀释混合物中偏摩尔体积和的数值再由以上数据,分别用下列四个标准状态,求出,并给出对x1的曲线;(5)组分1,2均用Lewis-Randall规则标准状态;(6)组分1,2均用Henry定律标准态;(7)组分1用Lewis-Randall规则标准状态;组分2用Henry定律标准态;(8)组分
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