【文章內容簡介】 Pa)(MPa)液相的總逸度可由式（466）來計算 （MPa）應該注意：（1） 在計算液相組分逸度時，并沒有用到總壓P這個獨立變量，原因是在低壓條件下，壓力對液相的影響很小，可以不考慮；（2） 本題給定了Wilson模型參數(shù)，故不需要純液體的摩爾體積數(shù)據(jù)，一般用于等溫條件下活度系數(shù)的計算。若給定能量參數(shù)時，則還需要用到純液體的摩爾體積數(shù)據(jù)，可以查有關手冊或用關聯(lián)式（如修正的Rackett方程）估算。11. 已知環(huán)己烷（1）－苯（2）體系在40℃時的超額吉氏函數(shù)是和kPa，求（a）；（b）；(c)。解：（a）由于是的偏摩爾性質，由偏摩爾性質的定義知 同樣得到（b）同樣得同理由（c）的計算結果可得(c)由 得到Page: 21駱P9212. 已知苯（1）－環(huán)己烷（2）（cm3 mol1）,試求此條件下的（a）；(b)；(c)（不對稱歸一化）。解：（a）(b)由混合過程性質變化Page: 22陳P246的定義，得（c）由對稱歸一化超額性質的定義知由不對稱歸一化的定義知所以五、圖示題1. 下圖中是二元體系的對稱歸一化的活度系數(shù)與組成的關系部分曲線，請補全兩圖中的活度系數(shù)隨液相組成變化的曲線；指出哪一條曲線是或；曲線兩端點的含意；體系屬于何種偏差。1 0110正偏差 0 1 0 1解，以上虛線是根據(jù)活度系數(shù)的對稱歸一化和不對稱歸一化條件而得到的。六、證明題1. 對于二元體系，證明不同歸一化的活度系數(shù)之間的關系和。證明：因為 或 對于二元溶液，僅與T，P有關，由于與濃度無關系的常數(shù)，我們取時的極限得到該常數(shù)代入上式得我們也可以取時的極限來得到該常數(shù)，代入上式得Page: 23駱P92Page: 23駱P922. 從汽液平衡準則證明。證明：由純物質的汽液平衡準則 由于所以而代入上式，得第5章 非均相體系熱力學性質計算一、是否題1. 在一定壓力下，組成相同的混合物的露點溫度和泡點溫度不可能相同。（錯，在共沸點時相同）2. 在（1）（2）的體系的汽液平衡中，若（1）是輕組分，（2）是重組分，則。（錯，若系統(tǒng)存在共沸點，就可以出現(xiàn)相反的情況）3. 在（1）（2）的體系的汽液平衡中，若（1）是輕組分，（2）是重組分，若溫度一定，則體系的壓力，隨著的增大而增大。（錯，理由同6）4. 純物質的汽液平衡常數(shù)K等于1。（對，因為）5. 下列汽液平衡關系是錯誤的。（錯，若i組分采用不對稱歸一化，該式為正確）6. 對于理想體系，汽液平衡常數(shù)Ki(=yi/xi)，只與T、P有關，而與組成無關。（對，可以從理想體系的汽液平衡關系證明）7. 對于負偏差體系，液相的活度系數(shù)總是小于1。（對）8. 能滿足熱力學一致性的汽液平衡數(shù)據(jù)就是高質量的數(shù)據(jù)。（錯）9. 逸度系數(shù)也有歸一化問題。（錯）10. EOS＋法既可以計算混合物的汽液平衡，也能計算純物質的汽液平衡。（錯）二、選擇題1. 欲找到活度系數(shù)與組成的關系，已有下列二元體系的活度系數(shù)表達式，為常數(shù)，請決定每一組的可接受性 。（D）A B C D 2. 二元氣體混合物的摩爾分數(shù)y1=，在一定的T，P下，則此時混合物的逸度系數(shù)為 。（C）A B C D 三、填空題 1. 說出下列汽液平衡關系適用的條件 (1) ______無限制條件__________；(2) ______無限制條件____________；(3) _________低壓條件下的非理想液相__________。2. 丙酮(1)甲醇(2)，恒沸組成x1=y1=，已知此溫度下的kPa則 van Laar 方程常數(shù)是 A12=，A21=(已知van Laar 方程為 )3. 組成為x1=，x2=，溫度為300K的二元液體的泡點組成y1的為(已知液相的Pa) 。 4. 若用EOS＋法來處理300K時的甲烷（1）－正戊烷（2）體系的汽液平衡時，主要困難是飽和蒸氣壓太高，不易簡化；（ EOS+γ法對于高壓體系需矯正）。5. EOS法則計算混合物的汽液平衡時，需要輸入的主要物性數(shù)據(jù)是，通常如何得到相互作用參數(shù)的值？_從混合物的實驗數(shù)據(jù)擬合得到。6. 由Wilson方程計算常數(shù)減壓下的汽液平衡時，需要輸入的數(shù)據(jù)是Antoine常數(shù)Ai,Bi,Ci。 Rackett方程常數(shù)α，β；能量參數(shù)，Wilson方程的能量參數(shù)是如何得到的？能從混合物的有關數(shù)據(jù)（如相平衡）得到。四、計算題1. 試用PR方程計算水的飽和熱力學性質，并與附錄C1的有關數(shù)據(jù)比較（用軟件計算）。（a） 在℃時的；（b） 在MPa時的（是沸點溫度）。解：（a）(b)2. 一個由丙烷（1）－異丁烷（2）－正丁烷（3）的混合氣體，，若要求在一個30℃的冷凝器中完全冷凝后以液相流出，問冷凝器的最小操作壓力為多少？（用軟件計算）解：3. 在常壓和25℃時，測得的異丙醇(1)苯(2)溶液的汽相分壓（異丙醇的）是1720Pa。已知25℃時異丙醇和苯的飽和蒸汽壓分別是5866和13252Pa。(a)求液相異丙醇的活度系數(shù)（對稱歸一化）；(b)求該溶液的。解：由得 同樣有： 4. 苯(1)甲苯(2)可以作為理想體系。(a)求90℃時，與x1= 的液相成平衡的汽相組成和泡點壓力；(b) 90℃、液相組成多少? (c)對于x1==? (d)y1=℃時，混合物的冷凝率多少?解：查出Antoine方程常數(shù) 物質ABC苯(1)甲苯(2)，由Antoine方程得（a） 同樣得由理想體系的汽液平衡關系得 (b) 由(c)由得 即 所以（d），由Antoine方程得 設最初混合物汽相有10mol，即苯3mol，甲苯7mol。冷凝后汽、液相分別為(10a)和amol，則：冷凝率：5. 用Wilson方程，計算甲醇（1）－水（2）體系的露點（假設氣相是理想氣體，可用軟件計算）。（a）P=101325Pa，y1=（實驗值T=℃，x1=）；（b）T=℃，y1=（實驗值P=101325Pa，x1=）。已知Wilson 參數(shù)Jmol1和 Jmol1解：（a）已知P=101325Pa，y1=，屬于等壓露點計算，由于壓力較低，氣相可以作理想氣體?？梢詮?活度系數(shù)用Wilson方程計算，其中純組分的液體摩爾體積由Rackett方程；純分的飽和蒸汽壓由Antoine方程計算。查得有關物性常數(shù)，并列于下表純組分的物性常數(shù)純組分(i)Rackett 方程參數(shù)Antoine 常數(shù)/K/MPa甲醇(1)水(2)用軟件來計算。輸入獨立變量、Wilson能量參數(shù)和物性常數(shù)，即可得到結果：和（b）已知T=℃，y1=，屬于等溫露點計算，同樣由軟件得到結果，,6. 測定了異丁醛（1）－水（2）體系在30℃時的液液平衡數(shù)據(jù)是。(a)由此計算van Laar常數(shù)（答案是）；(b)推算℃，的液相互溶區(qū)的汽液平衡（實驗值：kPa）。已知30℃時，kPa。解：（a）液液平衡準則得將van Laar方程代入上式再代入數(shù)據(jù) ，解方程組得結果：(b) ℃，的液相活度系數(shù)是設汽相是理想氣體，由汽液平衡準則得7. AB是一個形成簡單最低共熔點的體系，液相是理想溶液，并已知下列數(shù)據(jù)組分/K/J mol1A26150B21485(a) 確定最低共熔點（答案：K）(b) 的液體混合物，冷卻到多少溫度開始有固體析出？析出為何物？每摩爾這樣的溶液，最多能析多少該物質？此時的溫度是多少？（答案：析出溫度437K，）。解：由于液相是理想溶液，固體A在B中的溶解度隨溫度的變化曲線是適用范圍同樣，固體B在A中的溶解度隨著溫度的變化曲線是適用范圍最低共熔點是以兩條溶解度曲線之交點，因為，試差法解出K，再代入任一條溶解度曲線得到（ b ）到最低共熔點才有可能出現(xiàn)固體，A先析出所以，%五、圖示題1描述下列二元圖中的變化過程：這是一個等壓定（總）組成的降溫過程。A處于汽相區(qū)，降溫到B點時，即為露點，開始有液滴冷凝，隨著溫度的繼續(xù)下降，產(chǎn)生的液相量增加，而汽相量減少，當達到C點，即泡點時，汽相消失，此時，液相的組成與原始汽相組成相同。繼續(xù)降溫到達D點。TABCDP=常數(shù)描述下列二元圖中