最新化工热力学答案陈钟秀资料

1、2-1.使用下述方法计算Ikmol甲烷贮存在体积为0.1246m3、温度为50C的容器中产生的压力：（1）理想气 体方程；（2） R-K方程；（3）普遍化关系式。解：甲烷的摩尔体积 V=0.1246 m3/ikmol=124.6 cm 3/mol查附录二得甲烷的临界参数：3Tc=190.6KPc=4.600MPaVc=99 cm3/mol3 =0.008(1)理想气体方程P=RT/V=8.314 X323.15/124.6 1 反6=21.56MPaR-K方程a =0.427呼b =0.08664 匹=0.08664 8.314 警6 =2.985 10，m3 mol _1Pc4.6 0P _

2、 RTaV -b T0.5V(V+b)8.314 汇 323.153.2225 0 5_5_512.46 -2.98510323.15 .12.46 1012.462.98510=19.04MPa(3) 普遍化关系式Tr 二T. Tc =32 3. 15 1 9 0. 61. 6Vr=V.Vc = 1246 99 = 1.259 510/2.5 106=1.696 103m3/mol1.696-1.4807误差：100% =14.54%1.4807(2) Pitzer普遍化关系式对比参数：Tr =T.Tc =510；425.2 =1.199 p = p p。=2. 5 3. =8 0. 6 普

3、维法-0.08o.830. 4 220. 23261B1 =0.139 -0.172-0.139 -0.172421.199 .二-0.05874 _ 0 _ 1-=B B =-0.2326+0.193 005874=-0.2213RTc“，BP ,BP。PZ =11- =1-0.2213 6579/1.199=0.8786RT RTc Tr/ PV=ZRTV= ZRT/P=0.8786X8.314 X510/2.5 X106=1.49 和-3 m3/mol149 _1 4807误差：100% =0.63%1.48072-3.生产半水煤气时，煤气发生炉在吹风阶段的某种情况下，76% (摩尔分数

4、)的碳生成二氧化碳，其余的生成一氧化碳。试计算：(1)含碳量为81.38%的100kg的焦炭能生成1.1013MPa、303K的吹风气若干立 方米？ ( 2)所得吹风气的组成和各气体分压。解：查附录二得混合气中各组分的临界参数：一氧化碳(1)：T-=132.9KP-=3.496MPaV-=93.1 cm3/mol3 =0049Z-=0.295二氧化碳(2)：T-=304.2KP-=7.376MPaV-=94.0 cm3/mol3 =0225Z-=0.274又1=0.24, y2=0.76.(1)由Kay规则计算得：Tcm =yiTc0.24 132.9 0.76 304.2 =263.1KiF

5、Cm =為 yiPci =0.24 3.4960.76 7.376 =6.445MPaiTrm =T.Tcm =303 263.1 =1.15 Prm= P F-0. 1 01 1. 445 0.普维法利用真实气体混合物的第二维里系数法进行计算00 4220 422B083 一讦巾083 一 “02989B1 巾139囂 巾139 一 303囂94.2 = 0.1336BnRi8 314 工 132 9云 B- -1B11 -3-49T -0.02989 0049 1336 一7.378 10B00.422二 0.083 - 422 二 0.083祁二-0.3417Tr2(303304.2j=

6、 0.139-哗=0.139 -172T 4.2r242 = 0.03588(303,304.2).RTc 2 * 01B22 二可 B2但二 7.376 1068.314 304.2 -0.3417 -0.225 0.03588 - -119.93 100.50.5又TcjVcij站说393.113 +94.013 )3=93.55cm / molZcijZc1 Zc2津竺4 二 0.2845O.295。225137Rij二 Zcj RTcj/Vcj =0.2845 8.314 201.068/ 93.55 10=5.0838MPa/. Trij 二T . Tcij =303 201.068

7、 =1.507PriP Pcij0. 1 0 1 3 5. 0 8=3 8 0. 01 99B12= 0.083 - 0422 =0.083 - 0.42261.507 .=-0.136二 B12= 0.139-哼 0.139-半1.507 .-0.1083RTc12 B；乜B； =84f1068 -0.136 0.137 0.1083 - -39.84 10巳125.0838 106二 TciTcj132.9 304.2201.068KBm 細1 2y2B12 y；B22=0.242T-7.378 10 6 -2 0.24 0.76：；厂39.84 10“ ！亠0.762匚；厂119.93

8、10- 84.27 10“cm3/mol二 1 BmP RTPV -v=0.02486m3/molRT-V ,m=n V=100X103x81.38%/12 0.02486=168.58m3 R 二力卩乙=0.24 0.1013-095 0.025MPa Zm0.2845P2 二 y2P玉=0.76 0.1013 0.2740.074MPaZm0.28452-4.将压力为2.03MPa、温度为477K条件下的2.83m3NH 3压缩到0.142 m3，若压缩后温度448.6K，则其压 力为若干？分别用下述方法计算： （1）Vander Waals方程；（2）Redlich-Kwang 方程；（

9、3）Peng-Robinson 方程；（4）普遍化关系式。解：查附录二得 NH3 的临界参数：Tc=405.6KPc=11.28MPaVc=72.5 cm3/mol 3 =0250（1）求取气体的摩尔体积对于状态I:P=2.03 MPa、T=447K、V=2.83 m3Tr 二T. Tc =477. 405.6 =1.176 R 二 P. R = 2.03.11.28 = 0.18 普维法八0.083 竺083肿一0.2426Tr16B1 =0.139 一 0172 =0.139 W =0.05194Tr1.176Brc01c =B B - -0.2426 0.25 0.05194 - -0.

10、2296 RTcr ,丄 BP PV ,丄 BFc Pr33Z =1 +=1+ V=1.885 X10 m3/molRT RTRTc Tr333n=2.83m/1.885 10 m/mol=1501mol对于状态 H:摩尔体积 V=0.142 m 3/1501mol=9.458 W-5m3/mol(2) Vander Waals 方程T=448.6K2 227RTc64 Pc2 227 8.314405.664 11.28 106=0.4253Pa m6 mol P工二V -b V28.314 448.60.42539.458 -3.737103.737 曲厂 17.65MPa(3) Redl

11、ich-Kwang方程22 58 314 x 405 6 a 二 0.42748二 0.42748Pc2.5RTc11.28 106=8.679Pa m K5 mo严8.314 405.6b= 0.08664 匹=0.08664 8.314 件=2.59 10% mol 4 Pc11.28 06RT8.314 448.6P -_V -bT0.5V V b 9.458-2.59108.679448.60.5 9.458 1 0 * 9.458 2.5910* _18.34MPab 一 8Pc _8 11.28 106RTc 站14 405.6 Rs? 10 冷3 mo（4）Peng-Robins

12、on 方程- Tr =Tc =4486 405.6 =1.106- k =0.3746 1.54226 -0.26992 2 =0.3746 1.54226 0.25-0.26992 0.25 = 0.7433_ _2 _2:Tk 1 -Tr0.50.74331 -1.1060.5=0.92472 2RTc2 2c8.314405.66a T =ac： T =0.45724二：T =0.4572460.9247 =0.4262Pa m mol -Pc11.28 x 10b =0.07780 竺Pc=0.077808.314 405.611.28 10653= 2.326 10 m.P _ RT

13、a T_V -b V V b b V -b8.314x448.60.4262一 9.458 -2.326 10 9.4589.458 2.32610 2.3269.458 2.32610J0-19.00MPa（5）普遍化关系式- Vr =V.Vc =9.458 10 7.25 101.305 5.763=-2109.26 J/(mol K) lG - H T = S - =-2109.26 J/(mol K) TdS =T ：S 二.:A =-2109.26 J/(mol K) -2V1 RTpdV 二 pdV 二dV =RTIn2 =2109.2 J/molfiVIV1 V3-3.试求算ik

14、mol氮气在压力为10.13MPa、温度为773K下的内能、焓、熵、CV、Cp和自由焓之值。假设氮气服从理想气体定律。已知:(1)在 0.1013 MPa 时氮的 Cp与温度的关系为 C 27.22 0.004187TJ/ mol K ；(2) 假定在0C及0.1013 MPa时氮的焓为零；(3) 在 298K 及 0.1013 MPa 时氮的熵为 191.76J/(mol K) 3-4.设氯在27C、0.1 MPa下的焓、熵值为零，试求 227C、10 MPa下氯的焓、熵值。已知氯在理想气体 状态下的定压摩尔热容为C? =31.696 10.144 10窗-4.038 10“T2J/ mol

15、 K解：分析热力学过程300K ,.1 MPa真实气体H=0, S=0-HiRS R-S1订300K ,.1 MPa理想气体500K ,0 MPa真实气体RIH2RS2R：Hi500K ,10 MPa理想气体查附录二得氯的临界参数为：Tc=417K、Pc=7.701MPa、沪0.073 (1)300K、0.1MPa的真实气体转换为理想气体的剩余焓和剩余熵Tr= T Tc=300/417=0.719Pr= P1/ Pc=0.1/7.70仁0.013 利用普维法计算B =0.083 - 0422 - -0.6324T：6i75仁烛B1 =0.139 一0172 - -0.5485Tr .dB -

16、0.722Tr5. 4.014dTrhrRTc代入数据计算得H；=-91.41J/mol、=PrB0SR一R理枱坦IdTrdTr 丿=-0.2037 J/( mol K)(2)理想气体由300K、0.1MPa到500K、10MPa过程的焓变和熵变T250036 2H1CpgdT31.696 10.144 10 T -4.038 10 T2dT1 lT1p300吐dT-Rln&T1 T=7.02kJ/mol5000.1300 31.696T 10.144 10亠4.038 eFdT-R=-20.39 J/( mol K)(3) 500K、10MPa的理想气体转换为真实气体的剩余焓和剩余熵Tr=

17、T2/ Tc=500/417=1.199Pr= P2/ Pc=10/7.701=1.299 利用普维法计算B0 =0.083 -0.422=-0.2326需675丁宀0.4211B1 =0.1390.172Tr4-0.05874dB1dTr二 0.722 Tr5.2 二 0.281HPrB0 -Tr dB0RTcS： 一Pr理恤些TRJdTrdTr y代入数据计算得H2R=-3.41KJ/mol、S =-4.768 J/( mol K)RH =H2-Hl= H2=- H1 + Hi +H；=91.41+7020-3410=3.701KJ/molSSS2-S = S2-S1 = S2=-+1 +

18、 2 =0.2037-20.39-4.768=-24.95 J/( mol K)3-5.试用普遍化方法计算二氧化碳在473.2K、30 MPa下的焓与熵。已知在相同条件下，二氧化碳处于理Tc=304.2K、Pc=7.376MPa、沪0.225Pr= P/ Pc=30/7.376=4.067 利用普压法计算想状态的焓为 8377 J/mol，熵为-25.86 J/(mol K)：1.7411-=0.04662R0(sR)R 1(S )0.85170. 29 6RlcRlcRRR 0HR (H)R 1(HR)R0sr(SR)sr1RT；、由 RlcRlcRRR计算得：解：查附录二得二氧化碳的临界参

19、数为:Tr= T/ Tc=473.2/304.2=1.556查表，由线性内插法计算得岀：HR=-4.377 KJ/molSR=-7.635 J/( mol K)-H= Hr+ Hig=-4.377+8.377=4 KJ/molS= SR+ Sig=-7.635-25.86=-33.5 J/( mol K)3-6.试确定21 C时，1mol乙炔的饱和蒸汽与饱和液体的U、V、H和S的近似值。乙炔在0.1013MPa、0C的理想气体状态的 H、S定为零。乙炔的正常沸点为 -84C ,21C时的蒸汽压为4.459MPa。3-7.将10kg水在373.15K、0.1013 MPa的恒定压力下汽化，试计算

20、此过程中U、丄H、：、厶A和之值。3-8.试估算纯苯由0.1013 MPa、80C的饱和液体变为1.013 MPa、180C的饱和蒸汽时该过程的.V、厶H 和厶S。已知纯苯在正常沸点时的汽化潜热为 3.733 J/mol;饱和液体在正常沸点下的体积为 95.7 cm3/mol ； 定压摩尔热容C? =16.036+ 0.2357TJ/( mol K )；第二维里系数B=78匕乂忖丫前局。V丿解：1.查苯的物性参数：Tc=562.1K、Pc=4.894MPa、3 =0.2712.求 V由两项维里方程Z2RT RT+旦RT I-78 丄 103TZRT_ P1.013 1068.314 x 106

21、 x 4530.8597 8.314 45333196.16cm3 mol1.013】78宀101453= 0.8597V =V1 -V2V =V2 -乂 =3196.16 -95.7 =3100.5cm mol：H = ：HV (-H1Rp Hj Ht H2R 二s (-&)&$ SqR理想气体0J013AIPar 353KAS：理想气体OJOBMFb, 453K理想气体l.flBKIPa, 453KAS?3计算每一过程焓变和熵变（1 ）饱和液体（恒T、P汽化）-饱和蒸汽分析具体过程饱和液体苯0,10131% =9礼伽】*|】曲M卩 叫TAKA7/.A5饱和蒸汽i.OmiPu 4訂空,巴，址

22、饱和蒸汽K1013MPm JS3KS, Hv=30733KJ/Kmol Sv=A Hv/T=30733/353=87.1 KJ/Kmol K （2）饱和蒸汽（353K、0.1013MPa）T理想气体TV353562.1=0.628PrP = 0.1013FL 4894-0.0207点（、Pr）落在图2-8图曲线左上方，所以，用普遍化维里系数法进行计算。由式（3-61 ）、（ 3-62）计算PET罟rba+ （0八0.0207 0.6282.2626 1.28240.271 8.1124 1.7112=-0.0807H1RF-PrfdTr_=-0.0207 2.2626 0.271 8.1124

23、二-0.09234Rs =-0.09234 8.314= 0.7677 KJ . Kmol *K（3）理想气体（353K、0.1013MPa）T理想气体（453K、1.013MPa）AH： = fcdTT145316.036 0.235T dTl353精品文档0 2357= 16.036 453 - 353 4532 - 3532= 11102.31 KJ Kmol八晋dnp453 16.0?6 0.2357 dT T353 8.314ln1.0130.1013= 16.0361n4533530.2357 453-353 -19.1= 8.47KJ Kmol K（4）理想气体（453K、1.0

24、13MPa）真实气体（453K、1.013MPa）4531.013Tr0.806Pr0.2070562.14.894点（、PJ落在图2-8图曲线左上方，所以，用普遍化维里系数法进行计算。由式（3-61 ）、（ 3-62）计算hr= -Pr JfdBB-+ co2b1B1RTCdTrTr丿idTrTr丄=-0.806 0.2070 1.1826 0.5129 0.271 2.2161 0.2863= -0.3961SRdB0 dB1-RR r |dTrdTr= -0.2070 1.18260.271 2.2161 1-0.3691RRH2 =1850.73 KJ. KmolS2 =3.0687

25、KJ . Kmol K4.求 lH，匚SH = HV （H,） H, H半 h/ - 40361.7KJ KmolSSv（-3打S?S?S2R=93.269 KJ Kmol K3-9.有A和B两个容器，A容器充满饱和液态水，B容器充满饱和蒸气。两个容器的体积均为1L,压力都为1MPa。如果这两个容器爆炸，试问哪一个容器被破坏的更严重？假定A、B容器内物质做可逆绝热膨胀，快速绝热膨胀到 0.1 MPa。3-10. 一容器内的液体水和蒸汽在 1MPa压力下处于平衡状态，质量为 1kg。假如容器内液体和蒸汽各占一 半体积，试求容器内的液体水和蒸汽的总焓。解：查按压力排列的饱和水蒸汽表，1MPa时，H

26、762.81kJ / kg H g = 2778.1kJ/kgV 1.1273cm3/g V= 194.4cm3 / g精品文档g根据题意液体和蒸汽各占一半体积，设干度为x则x Vg= 1-xVix 194.4 = ：1-x 1.1273解之得：x =0.577%所以H =xHg +(1-X)H= 0.00577 2778.11 - 0.00577672.81= 774.44kJ / kg3-11.过热蒸汽的状态为 533Khe 1.0336MPa，通过喷嘴膨胀，出口压力为0.2067MPa，如果过程为可逆绝热且达到平衡，试问蒸汽在喷嘴岀口的状态如何？3-12.试求算366K、2.026MPa

27、下1mol乙烷的体积、焓、熵与内能。设255K、0.1013MPa时乙烷的焓、熵为零。已知乙烷在理想气体状态下的摩尔恒压热容Cg -10.038 239.304 10和-73.358 10T2J/ mol K3-13.试采用RK方程求算在227C、5 MPa下气相正丁烷的剩余焓和剩余熵。解：查附录得正丁烷的临界参数：Tc=425.2K、Pc=3.800MPa、3 =0.193又R-K方程：P RTaV -b T0.5V V ba =0.42748R Tc=0.42748831442?2 =29.04Pa m6 K0.5 molFC3.8。06RT8 314 x 425 25 3b =0.086

28、64 C = 0.0866468.06 10 m3 molPc3.800厂,68. 314 500. 152 9. 045 1 055V-8. 06 C 500. 1sV(V+ 8旳6一 10试差求得：V=5.61 x10-4m3/molb 8.06 10“厂 56T1F1438A a1 5B bRT=3.87429.048.06 10 8.314 500.1才5- Z11 -hA h _1B 1 h 1-0.1438-3.8740.143810.1438-0.681Hr1 5a(b yaRT二Z -17-7 ln 1Z -1-1.5 ln 1 h - -1.0997bRTl V 丿BH R

29、- -1.0997 8.314 500.15 - -4573J / molRRT2bRT1.5 ln1- = -0.809VSR 二-0.809 8.314 二-6.726J/ mol K3-14.假设二氧化碳服从 RK状态方程，试计算 50C、10.13 MPa时二氧化碳的逸度。解：查附录得二氧化碳的临界参数：Tc=304.2.2K、Pc=7.376MPaa = 0.42748R2Tc2.5pc二 0.427488.3142 304.22.57.376 106-6.4661Pa m6 K0.5 moL皿08664罟0866483=29.71 C。1RTV -baT0.5V V b-10.13

30、 1068.314 323.15V -29.71 10启6.4661323.150.5V V 29.71 10迭代求得：V=294.9cm3/mol2 9. 71294. 9. 1007a6.46615 Z6bRT 29.71 108.314 323.15二 4.506- Z1A _h_1-hB 1 h11-0.1007-4.5060.10070.6997l1 +0.1007 丿l n 丄二 Z - 1-lPRTbR0. 7326/ f=4.869MPa53-15.试计算液态水在30 C下，压力分别为(a)饱和蒸汽压、(b) 100X10 Pa下的逸度和逸度系数。已知: (1)水在30 C时饱

31、和蒸汽压pS=0.0424 X105Pa； (2) 30C, 0100X105Pa范围内将液态水的摩尔体积视为 常数，其值为0.01809m3/kmol; ( 3) 1 x105Pa以下的水蒸气可以视为理想气体。解：(a) 30C, Ps=0.0424 X05PaT汽液平衡时,又1X105Pa以下的水蒸气可以视为理想气体，Ps=0.0424 X05Pa 105Pa下的水蒸气可以视为理想气体。又理想气体的fi=pSS5fj = PS =0.0424 105Pa(b) 30C, 100X105paInL S S P VLiL二P fexp申訐4卩=fsPPs RTLS35Vi PR 二 O.。18

32、09 10100 一.042410 二 0.07174RT8.314 303.15si=1.074Ls5fi =1.074 fi =1.074 0.0424 10 =4.554 10 Pa3-16.有人用A和B两股水蒸汽通过绝热混合获得 0.5MPa的饱和蒸汽，其中A股是干度为98%的湿蒸汽, 压力为0.5MPa，流量为1kg/s;而B股是473.15K , 0.5MPa的过热蒸汽，试求 B股过热蒸汽的流量该为多 少？解：A股：查按压力排列的饱和水蒸汽表，0.5MPa (151.9C)时，H640.23kJ / kgH g =2748.7kJ/kgH A =0.98 2748.70.02 64

33、0.23 = 2706.53kJ /kgB 股：473.15K，0.5MPa 的过热蒸汽H B = 2855.4kJ / kg根据题意，为等压过程，：H =Qp忽略混合过程中的散热损失，绝热混合Qp = 0,所以.IH混合前后焓值不变设B股过热蒸汽的流量为x kg/s，以1秒为计算基准，列能量衡算式解得：x = 2748.7 2706.53“.3952kg/s2855.4-2748.7该混合过程为不可逆绝热混合，所以 只有可逆绝热过程，CS=O因为是等压过程，该题也不应该用2706.53 1 2855.42748.7 1 x混合前后的熵值不相等。厶1进行计算。第四章4-1.在20C、0.101

34、3MPa时，乙醇(1)与HQ (2)所形成的溶液其体积可用下式表示：2,34V =58.36 - 32.46x2 - 42.98x2 58.77x2 - 23.45x2。试将乙醇和水的偏摩尔体积 V,、V2 表示为浓度X2的函数。解：由二元溶液的偏摩尔性质与摩尔性质间的关系：一金、一 丄#企M、M1=MX2=M2=M+(1X2)=2 vt,px2t,pV2 = V 1 - x2得：=V x2 1&2 jt,P依）23又一=32.46 85.96x2 +176.31x2 93.8x；1&2 /T,P所以V1 =58.36-32.46x2 -42.98x； 58.77x； -23.45x4 -x2

35、32.46 -85.96x2 176.31x； -93.8x；= 58.36 42.98x2 -117.54x270.35x；J/molV =58.36 -32.46x2 -42.98x2 58.77x2 -23.45x- x2 址-32.46 -85.96x2 176.31X；-93.8x3234=25.9 -85.96x2 219.29x2 -211.34x2 70.35x2J /mol4-2.某二元组分液体混合物在固定 T及 P 下的焓可用下式表示：H = 400x1 600x2 x1x2 40x1 - 20x2。式中，h单位为j/moi。试确定在该温度、压力状态下（1 ）用旨表示的巴和

36、H2 ；（ 2）纯组分焓H1和H2的数值；（3）无限稀释下液体的偏摩尔焓 H；：和H2： 的数值。解:（ 1）已知 H =400% 600x2 x,x2 40x, 20x2用X2=1- X1带入（a），并化简得:H = 400x1 600 1 - x1为 1 - 捲（40为 20 1 - 捲 =600 - 180捲 - 20x131（ B）由二元溶液的偏摩尔性质与摩尔性质间的关系:（SM、fcM X1 ），M 2 = M - x15丿t,p1 X1 丿t,p汨M1 =M 1 -得:FH出=H +（1_为）Cx1 7T,PH2 = H -x1由式（B）得:二-180 -60x1所以已=600-1

37、80为-20x； 1-捲 i；180-60xi =420 -60x： 40x；J/mol（C）（D）H2 =600 -180% -20x3 -花 |-180-60x2 =600 40xJ / mol（2）将旨=1及X1=0分别代入式（B）得纯组分焓H1和H2出=400J /molH2 =600J / mol（3） H和H2：是指在X1=0及X1=1时的已和H2，将X1=0代入式（C）中得：H1=420J/mol，将xi=i代入式（D）中得： 战：=640J / mol。4-3.实验室需要配制1200cm3防冻溶液，它由30%的甲醇（1 ）和70%的 出0 （ 2）（摩尔比）组成。试求 需要多少

38、体积的25C的甲醇与水混合。 已知甲醇和水在25C、30% （摩尔分数）的甲醇溶液的偏摩尔体积：y = 38.632cm3/mol , V2 = 17.765cm3/mol。25c下纯物质的体积：Vi = 40.727cm3/mol ,3V2 = 18.068cm /mol解：由M =伙川匚得：V二音乂 x2V2代入数值得： V=0.3X38.632+0.7 X7.765=24.03cm3/mol1200配制防冻溶液需物质的量：n = mi = 49 95mol24.03所需甲醇、水的物质的量分别为：=0.3 49.95 =14.985moln2 二 0.7 49.95 二 34.965mol

39、则所需甲醇、水的体积为： Xt =14.985 40.727 =610.29molVn 二 34.965 18.068 二 631.75mol将两种组分的体积简单加和：V1t +V2t =610.29 +631.75 = 1242.04 mol则混合后生成的溶液体积要缩小：3.503%12004-4.有人提出用下列方程组表示恒温、恒压下简单二元体系的偏摩尔体积：2 2V1二 ab -a为匕为V2V2= a b -aX2bx?式中，V1和V2是纯组分的摩尔体积，a、b只是T、P的函数。试从热力学角度分析这些方程是否合理?解：根据 Gibbs-Duhem 方程xidM i0 得恒温、恒压下x1dV

40、1 x2dV2 二 0dV1dV2dV2x1x2x2 _dx1dx1dx2由题给方程得x1 = b - a x2bxfdx1x2二 b-a x2-2bx；（ B）dx2比较上述结果，式（A）工式（B）,即所给出的方程组在一般情况下不满足Gibbs-Duhem方程，故不合理4-5.试计算甲乙酮（1）和甲苯（2）的等分子混合物在 323K和2.5 X 10“Pa下的?、 ?和f。4-6.试推导服从van der waals方程的气体的逸度表达式。4-9.344.75K时，由氢和丙烷组成的二元气体混合物，其中丙烷的摩尔分数为0.792，混合物的压力为3.7974MPa。试用RK方程和相应的混合规则计

41、算混合物中氢的逸度系数。已知氢-丙烷系的=0.07,?的实验值为1.439。解：已知混合气体的 T=344.75KP=3.7974MPa，查附录二得两组分的临界参数氢（1） ：y1=0.208Tc=33.2KPc=1.297MPaVc=65.0 cm /mol 3=0.22丙烷（2）: y1=0.792Tc=369.8KPc=4.246MPaVc=203 cm3/mol 3 =0152- a10.42748RTc -0.427488314=0.1447Pa m6 K0.5 mol，Fc11.297 106a22R2T 2.5=0.42748= 0.42748Pc28.3142 369.82.5

42、64.246 106= 18.30Pa mK0.5A _ am1 5B bmRT .= 4.206h二旦ZbmPZRT565.3526 103.7974 10Z 8.314 344.750.07091Z1 -h B 1 h 1 -h-4.2060.5aj mRaj 1 -kj0.50.560 52二 a12 = qa2 1k,2 二 0.1447 18.30 10.07 =1.513Pa m6 K molam = y1 a11 2 丫1丫2玄12 丫2玄22= 0.2082 0.1447 2 0.208 0.792 1.513 0.7922 1 8.30 = 11.98Pa m6 K.5 mo

43、lb =0.08664 -RTc1 =0.08664 8.314 33 =1.844 10*m3 moLPc11.297 10RTc28.314T69.8二 3b2 =0.0866422 =0.0866466.274 10 m3 molPc24.246 106bm =為 yb =0.208 1.844 100.792 6.274 10*i= 5.3526 10m3 mol 11.98_51 55.3526 108.314 344.75 .联立、两式，迭代求解得：Z=0.7375 h=0.09615 所以，混合气体的摩尔体积为:In ? =lnm-备亠宁希导-代-inRfIn ?=InvVvW宁

44、辟”宁-代罟V节= 0.7375 8.3i4 344.75 = 5.567 IOm3 mol3.7974x106分别代入数据计算得：4-10某二元液体混合物在固定T和P下其超额焓可用下列方程来表示：HE=xiX2（40xi+20x2）.其中HE的单位Ee为J/moI。试求H ：和H ；（用x1表示）4-12.473K、5MPa下两气体混合物的逸度系数可表示为：In，YiY2 1 y2 。式中yi和y2为组分i和组分2的摩尔分率，试求f?、?2的表达式，并求出当yi =y2=0.5时，?、 ?各为多少?4-13.在一固定T、P下，测得某二元体系的活度系数值可用下列方程表示：In： x；3% - x2(a)2_2In 2 =：亠.- x-i 捲 - 3x2( b)G一试求出的表达式；并冋（a）、（ b）方程式是否满足 Gibbs-Duhem方程？若用（c）、（ d）方程式表示该RT二元体系的活度数值时，则是否也满足Gibbs-Duhem方程？(c)(d)In r = x2 a bx2In 2 =咅 a bxi4-I7.测得乙腈（i）乙醛（2）体系在50C到