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.doc

第四章流体混合物的热力学性质思考题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?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。简述求混合性质变化的实际用途。讨论理想气体的混合物和气态理想溶液的区别和联系。真实气体混合物的非理想性表现在哪几个方面?说明在化工热力学中引入逸度计算的理由。解释活度定义中的标准态,为什么要引入不同的标准态?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?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。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℃:偏摩尔体积在96%(wt):1吨食用酒精中乙醇质量:1*=:=(吨)所需水的质量:-1=(吨)酒中水的质量:1-+=(吨),有若干NaCl(B)溶解于1k***(A)中形成的溶液,其总体积为()。求=,水和NaCl的偏摩尔。在30℃,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℃(这句是画蛇添足,因为V1,V2可以通过V的公式得到)。求算30℃。或通过V的公式来计算V1,V2(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。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。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,求用表示的偏摩尔焓和的表达式组分1与2呈纯状态时的和组分1与2在无限稀释溶剂的偏摩尔焓和的表达式=:,证明必须等于。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。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