化工熱力學(xué)

ChemicalEngineeringthermodynamics叢興順

棗莊學(xué)院2008.9

第四章流體混合物的熱力學(xué)性質(zhì)棗莊學(xué)院化學(xué)化工系本章的知識點與重點1、掌握變組成體系熱力學(xué)性質(zhì)間的關(guān)系2、理解化學(xué)位、偏摩爾量、混合物的逸度及逸度系數(shù)

理想溶液、標(biāo)準(zhǔn)態(tài)、活度與活度系數(shù)、超額性質(zhì)3、熟悉混合過程的性質(zhì)變化4、熟悉活度系數(shù)與組成的關(guān)聯(lián)復(fù)習(xí)課一、在293.2K、0.103Mpa時，乙醇（1）與H2O（2）所形成的溶液其體積可用下式表示：試將乙醇和水的偏摩爾體積

表示為濃度x2的函數(shù)。

4.2化學(xué)位和偏摩爾性質(zhì)二元體系或或已知溶液的性質(zhì)求偏摩爾性質(zhì)復(fù)習(xí)課二、有人提出用下列方程組來表示恒溫、恒壓下簡單二元體系得偏摩爾體積。式中是純組分的偏摩爾體積，a，b只是T、P的函數(shù)。試從熱力學(xué)角度分析這些方程是否合理？

復(fù)習(xí)課二元系等溫、等壓條件下復(fù)習(xí)課三、在一定T、P下，某二元混合溶液的超額自由焓模型為式中X為摩爾分數(shù)，試求：（1）lnγ1及l(fā)nγ2的表達式；（2）的值

復(fù)習(xí)課復(fù)習(xí)課四、已知兩個組分分子體積相差不大，化學(xué)上沒有太大區(qū)別的二元液體溶液在定溫定壓條件下的超額自由焓能表達成組成的函數(shù)式中A與x無關(guān)，其標(biāo)準(zhǔn)態(tài)以Lewis-Randall定則為基準(zhǔn)。試導(dǎo)出lnγ1及l(fā)nγ2的表達式。

復(fù)習(xí)課五、已知在298K時，乙醇（1）與甲基叔丁基醚（2）二元體系得超額體積為純物質(zhì)的體積V1=58.63cm3·mol-1，V2=118.46cm3·mol-1，試問當(dāng)1000ml3的乙醇與500ml3的甲基叔丁基醚在298K下混合時的體積為多少？

復(fù)習(xí)課n1=17.056moln2=4.221moln=21.227molx1=0.802x2=0.198復(fù)習(xí)課六、說明基團貢獻法的出發(fā)點、優(yōu)點及局限性？

基團貢獻法是假定每個基團在不同分子中對某一物性具有同一貢獻值，例如臨界體積，只要由各個基團的臨界體積貢獻值之和加上某一常數(shù)即可。優(yōu)點：更大的通用性及不需要臨界參數(shù)局限性：分子交互作用難于校正發(fā)展：目前加上基團交互作用項，但愈來愈復(fù)雜，減少通用性復(fù)習(xí)課七、判斷，并說明理由1、二階舍項維里方程可用于計算純物質(zhì)的逸度系數(shù)2、無論以Henry定律為基準(zhǔn)，還是以Lewis-Randall規(guī)則為基準(zhǔn)定義活度，活度和逸度的值不變。

二階舍項維里方程可以適用于壓力不高的氣體的pVT

關(guān)系計算，由于逸度系數(shù)的計算需要使用相應(yīng)條件下的狀態(tài)方程，因此二階舍項維里方程可以用于壓力不高（小于1.5MPa）情況下的純物質(zhì)逸度系數(shù)的計算。復(fù)習(xí)課七、判斷，并說明理由1、二階舍項維里方程可用于計算純物質(zhì)的逸度系數(shù)2、無論以Henry定律為基準(zhǔn)，還是以Lewis-Randall規(guī)則為基準(zhǔn)定義活度，活度和逸度的值不變。

以Henry定律為基準(zhǔn)和以Lewis-Randall規(guī)則為基準(zhǔn)定義的活度選用的逸度標(biāo)準(zhǔn)態(tài)不同，因此相應(yīng)的活度和活度系數(shù)值會發(fā)生相應(yīng)的變化，但是逸度值不變。復(fù)習(xí)課八、請寫出剩余性質(zhì)及超額性質(zhì)、混合性質(zhì)的定義及定義式。寫出混合物中i組元逸度和逸度系數(shù)、活度與活度系數(shù)的定義式。

復(fù)習(xí)課九、某二元溶液，Lewis-Randall規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的超額Gibbs自由能可由下式給出：式中：β為常數(shù)，兩純組元逸度分別為單位為Pa，GE:J·mol-1，T：K,求：（1）以Lewis-Randall規(guī)則為標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的活度系數(shù)γ1

與γ2的表達式。（2）以Henry定律為標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的活度系數(shù)γ1

與γ2的表達式。復(fù)習(xí)課復(fù)習(xí)課復(fù)習(xí)課復(fù)習(xí)課復(fù)習(xí)課復(fù)習(xí)課復(fù)習(xí)課十一、判斷，并說明理由1、對于理想溶液，所有的混合過程性質(zhì)變化均為02、對于理想溶液，所有的超額性質(zhì)均為03、系統(tǒng)混合過程的性質(zhì)變化與該系統(tǒng)相應(yīng)的超額性質(zhì)是相同的。

1錯，2錯、3錯復(fù)習(xí)課根據(jù)定義或者摩爾量與偏摩爾量的關(guān)系例4-6

39C°、2MPa下二元溶液中的組分1的逸度為確定在該溫度、壓力狀態(tài)下(1)純組分1的逸度與逸度系數(shù)；(2)組分1的亨利系數(shù)k1；(3)γ1與x1的關(guān)系式（若組分1的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是以Lewis-Randall定則為基礎(chǔ)）。解(1)x1=1f1=6-9+4=1MPa復(fù)習(xí)課(2)(3)若組分1的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是以Lewis-Randall定則為基礎(chǔ)復(fù)習(xí)課作業(yè)思考題1、變組成體系熱力學(xué)性質(zhì)的關(guān)系式（基本，微分）？2、化學(xué)位，偏摩爾量的定義，意義