第4章,復習解答

化工熱力學

ChemicalEngineeringthermodynamics叢興順

棗莊學院2008.9

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

理想溶液、標準態(tài)、活度與活度系數(shù)、超額性質3、熟悉混合過程的性質變化4、熟悉活度系數(shù)與組成的關聯(lián)復習課一、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化學位和偏摩爾性質二元體系或或已知溶液的性質求偏摩爾性質復習課二、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)。試從熱力學角度分析這些方程是否合理？

復習課二元系等溫、等壓條件下復習課三、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

復習課復習課四、已知兩個組分分子體積相差不大，化學上沒有太大區(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，其標準態(tài)以Lewis-Randall定則為基準。試導出lnγ1及l(fā)nγ2的表達式。

復習課五、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的體積V1=58.63cm3·mol-1，V2=118.46cm3·mol-1，試問當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？

復習課n1=17.056moln2=4.221moln=21.227molx1=0.802x2=0.198復習課六、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，但愈來愈復雜，減少通用性復習課七、判斷，并說明理由1、二階舍項維里方程可用于計算純物質的逸度系數(shù)2、無論以Henry定律為基準，還是以Lewis-Randall規(guī)則為基準定義活度，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

關系計算，由于逸度系數(shù)的計算需要使用相應條件下的狀態(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）情況下的純物質逸度系數(shù)的計算。復習課七、判斷，并說明理由1、二階舍項維里方程可用于計算純物質的逸度系數(shù)2、無論以Henry定律為基準，還是以Lewis-Randall規(guī)則為基準定義活度，活度和逸度的值不變。

以Henry定律為基準和以Lewis-Randall規(guī)則為基準定義的活度選用的逸度標準態(tài)不同，因此相應的活度和活度系數(shù)值會發(fā)生相應的變化，但是逸度值不變。復習課八、請寫出剩余性質及超額性質、混合性質的定義及定義式。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。

復習課九、某二元溶液，Lewis-Randall規(guī)則標準態(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)則為標準態(tài)的活度系數(shù)γ1

與γ2的表達式。（2）以Henry定律為標準態(tài)的活度系數(shù)γ1

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

1錯，2錯、3錯復習課根據(jù)定義或者摩爾量與偏摩爾量的關系例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的關系式（若組分1的標準狀態(tài)是以Lewis-Randall定則為基礎）。解(1)x1=1f1=6-9+4=1MPa復習課(2)(3)若組分1的標準狀態(tài)是以Lewis-Randall定則為基礎復習課作業(yè)思考題1、變組成體系熱力學性質的關系式（基本，微分）？2、化學位，偏摩爾量的定義，意義