化工热力学(第三版)陈钟秀课后习题问题详解

1、实用标准文案文档大全第二章2-1.使用下述方法计算1kmol 甲烷贮存在体积为0.1246m3、温度为 50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 m3/1kmol=124.6 cm3/mol 查附录二得甲烷的临界参数：tc=190.6k pc=4.600mpa vc=99 cm3/mol =0.008(1)理想气体方程p=rt/v=8.314 323.15/124.610-6=21.56mpa (2)r-k 方程22 . 522 . 560 . 5268. 31 419 0. 60. 42 7480. 42 74

2、83. 22 24. 610ccr tapa mkmolp53168.314190.60.086640.086642.985104.610ccrtbmmolp0.5rtapvbtv vb50.5558.314323.153.22212.462.98510323.1512.461012.462.98510=19.04mpa (3)普遍化关系式3 2 3. 1 5 1 9 0. 61. 69 5rctt t124.6 991.259rcvv v2利用普压法计算，01zzzcrzrtpppvcrpvzprt654.61012.46100.21338.314323.15crrrpvzppprt迭代：令

3、 z0=1pr0=4.687 又 tr=1.695，查附录三得： z0=0.8938 z1=0.4623 01zzz=0.8938+0.008 0.4623=0.8975 此时， p=pcpr=4.6 4.687=21.56mpa 同理，取 z1=0.8975 依上述过程计算，直至计算出的相邻的两个z 值相差很小，迭代结束，得z 和 p的值。 p=19.22mpa 2-2.分别使用理想气体方程和pitzer 普遍化关系式计算510k、2.5mpa 正丁烷的摩尔体积。已知实验值为1480.7cm3/mol。解：查附录二得正丁烷的临界参数：tc=425.2k pc=3.800mpa vc=99 c

4、m3/mol =0. 193 实用标准文案文档大全（1）理想气体方程v=rt/p=8.314 510/2.5 106=1.696 10-3m3/mol 误差：1.696 1.4807100%14.54%1.4807（2）pitzer 普遍化关系式对比参数：510 425.21.199rctt t2. 5 3. 80. 6 5 7 9rcpp p普维法01 . 61 . 60. 4 2 20. 4 2 20. 0 8 30. 0 8 30. 2 3 2 61.199rbt14.24.20.1720.1720.1390.1390.058741.199rbt01ccbpbbrt=-0.2326+0.

5、1930.05874=-0.2213 11crcrbpbp pzrtrt t=1-0.2213 0.6579/1.199=0.8786 pv=zrt v= zrt/p=0.87868.314510/2.5 106=1.49 10-3 m3/mol 误差：1.491.4807100%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）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

6、临界参数：一氧化碳 (1)：tc=132.9k pc=3.496mpa vc=93.1 cm3/mol =0. 049 zc=0.295 二氧化碳 (2)：tc=304.2k pc=7.376mpa vc=94.0 cm3/mol =0. 225 zc=0.274 又 y1=0.24，y2=0.76 (1)由 kay 规则计算得：0.24132.90.76304.2263.1cmiciity tk0.243.4960.767.3766.445cmiciipy pmpa303 263.11.15rmcmtt t0. 1 0 1 1. 4 4 50. 0 15 7r mc mpp p普维法利用真实

7、气体混合物的第二维里系数法进行计算011.61.610.4220.4220.0830.0830.02989303 132.9rbt114.24.210.1720.1720.1390.1390.1336303 132.9rbt实用标准文案文档大全016111111618.314132.90.029890.0490.13367.378103.49610ccrtbbbp021.61.620.4220.4220.0830.0830.3417303 304.2rbt124.24.220.1720.1720.1390.1390.03588303 304.2rbt016222222628.314304.20

8、.34170.2250.03588119.93107.37610ccrtbbbp又0.50.5132.9304.2201.068cijcicjtt tk331 31 31 31 331293.194.093.55/22cccijvvvcmmol120.2950.2740.284522cccijzzz120.2950.2250.13722cij6/0.2845 8.314 201.068/ 93.55 105.0838cijcijcijcijpz rtvmpa303 201.0681.507rijcijtt t0. 1 0 1 3 5. 0 8 3 80. 0 1 99r i jc i jpp

9、p0121.61.6120.4220.4220.0830.0830.1361.507rbt1124.24.2120.1720.1720.1390.1390.10831.507rbt01612121212126128.314201.0680.1360.1370.108339.84 105.0838 10ccrtbbbp2211112122222mby by y by b26626630.247.378 1020.240.7639.84 100.76119.93 1084.27 10/cmmol1mmb ppvzrtrtv=0.02486m3/mol v总=n v=100103 81.38%/12

10、 0.02486=168.58m3(2) 1110.2950.240.10130.0250.2845cmzpy pmpaz实用标准文案文档大全2220.2740.760.10130.0740.2845cmzpy pmpaz2-4.将压力为 2.03mpa、温度为 477k 条件下的 2.83m3nh3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； （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=405.6k pc=11.2

11、8mpa vc=72.5 cm3/mol =0. 250 (1)求取气体的摩尔体积对于状态： p=2.03 mpa、t=447k 、v=2.83 m3477 405.61.176rctt t2.03 11.280.18rcpp p普维法01.61.60.4220.4220.0830.0830.24261.176rbt14.24.20.1720.1720.1390.1390.051941.176rbt010.24260.250.051940.2296ccbpbbrt11crcrbppvbp pzrtrtrt tv=1.885 10-3m3/mol n=2.83m3/1.885 10-3m3/mo

12、l=1501mol 对于状态：摩尔体积v=0.142 m3/1501mol=9.45810-5m3/mol t=448.6k (2)vander waals方程222262627278.314405.60.42536464 11.28 10ccr tapa mmolp53168.314405.63.737108811.2810ccrtbmmolp22558.314448.60.425317.659.4583.737103.73710rtapmpavbv(3)redlich-kwang 方程22.522.560.5268.314405.60.427480.427488.67911.28 10cc

13、r tapa mkmolp53168.314405.60.086640.086642.591011.2810ccrtbmmolp0.550.5558.314448.68.67918.349.4582.5910448.69.458109.4582.5910rtapmpavbtv vb实用标准文案文档大全(4)peng-robinson 方程448.6 405.61.106rctt t220.37461.542260.269920.37461.542260.250.269920.250.7433k220.50.51110.743311.1060.9247rtkt22226268.314405.60

14、.457240.457240.92470.426211.2810cccr ta tattpa mmolp53168.314405.60.077800.077802.3261011.2810ccrtbmmolpa trtpvbv vbb vb510108.314448.60.42629.4582.326109.4589.4582.326102.3269.4582.3261019.00mpa(5)普遍化关系式559.458107.25101.305rcvv v2 适用普压法， 迭代进行计算， 方法同 1-1 （3）2-6.试计算含有30% （摩尔分数） 氮气（1） 和 70% （摩尔分数） 正丁烷

15、（2） 气体混合物7g,在 188、6.888 mpa条件下的体积。已知b11=14cm3/mol，b22=-265cm3/mol，b12=-9.5cm3/mol。解：2211112122222mby by y by b2230.31420.3 0.79.50.7265132.58/cmmol1mmb ppvzrtrtv(摩尔体积 )=4.24 10-4m3/mol 假设气体混合物总的摩尔数为n，则0.3n 28+0.7n 58=7n=0.1429mol v= nv( 摩尔体积 )=0.1429 4.24 10-4=60.57 cm32-8.试用 r-k 方程和 srk 方程计算 273k、1

16、01.3mpa 下氮的压缩因子。已知实验值为2.0685 解：适用 eos 的普遍化形式查附录二得 nh3的临界参数： tc=126.2k pc=3.394mpa =0. 04 （1）r-k 方程的普遍化22.522.560.5268.314126.20.427480.427481.55773.394 10ccr tapa mkmolp53168.314126.20.086640.086642.678103.39410ccrtbmmolp实用标准文案文档大全22.5apar tbpbrt1.551.51.55771.5512.678 108.314273aabbrt562.67810101.3

17、 101.19528.314273bbbphzvzrtzz111.5511111ahhzhbhhh、两式联立，迭代求解压缩因子z （2）srk 方程的普遍化273 126.22.163rctt t220.4801.5740.1760.4801.5740.040.1760.040.5427m220.50.5111110.542712.1630.25632.163rrtmtt2222.560.5268.314126.20.427480.427480.25630.39923.394 10ccr tatpa mkmolp53168.314126.20.086640.086642.678103.3941

18、0ccrtbmmolp1.551.50.39920.39752.678 108.314273aabbrt562.67810101.3 101.19528.314273bbbphzvzrtzz110.39751111ahhzhbhhh、两式联立，迭代求解压缩因子z 第三章3-1. 物质的体积膨胀系数和等温压缩系数k的定义分别为：1pvvt，1tvkvp。试导出服从vander waals状态方程的和k的表达式。解： van der waals 方程2rtapvbv由 z=f(x,y) 的性质1yxzzxyxyz得1tpvpvtvtp又232tpartvvvbvprtvb实用标准文案文档大全所以2

19、321partvvbvtrvb3232prvvbvtrtva vb故22312prvvbvvtrtva vb222312tvvbvkvprtva vb3-2. 某理想气体借活塞之助装于钢瓶中，压力为34.45mpa，温度为 93，反抗一恒定的外压力3.45 mpa而等温膨胀，直到两倍于其初始容积为止，试计算此过程之u、h、s、a、g、tds、pdv、q 和 w。解：理想气体等温过程，u=0、h=0q=-w=21112ln2vvvvrtpdvpdvdvrtv=2109.2 j/mol w=-2109.2 j/mol 又ppdtvdscdptt理想气体等温膨胀过程dt=0、pvrtprdsd pp

20、222111lnlnln2spppspsdsrdprpr=5.763j/(molk) auts=-366 5.763=-2109.26 j/(molk) ght sa=-2109.26 j/(molk) tdstsa=-2109.26 j/(molk) 21112ln 2vvvvrtpdvpdvdvrtv=2109.2 j/mol 3-3. 试求算 1kmol 氮气在压力为10.13mpa、温度为 773k 下的内能、焓、熵、vc、pc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pc与温度的关系为27.220.004187 j/ mol kpct；（2）

21、假定在 0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 27、0.1 mpa 下的焓、熵值为零，试求227、 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36231.69610.144 104.038 10j/ mol kigpctt解：分析热力学过程实用标准文案文档大全300k 0.1 mpa h=0s=0，真实气体，hs、500k 10 mpa ，真实气体-h1rh2r -s1rs2r300k 0.1 mpa ，理想气体11hs、500k 10 mpa ，理想气体查附

22、录二得氯的临界参数为：tc=417k 、pc=7.701mpa、 =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= t1/ tc=300/417=0.719 pr= p1/ pc=0.1/7.701=0.013利用普维法计算01.60.4220.0830.6324rbt02.60.6751.592rrdbtdt14.20.1720.1390.5485rbt15.20.7224.014rrdbtdt又0101rrrrcrrhdbdbpbtbtrtdtdt01rrrrsdbdbprdtdt代入数据计算得1rh=-91.41j/mol、1rs=-0.203

23、7 j/( molk) (2)理想气体由300k、0.1mpa 到 500k、 10mpa 过程的焓变和熵变21500362130031.696 10.144 104.038 10tigpthc dttt dt=7.02kj/mol 215003621300110ln31.69610.144 104.038 10ln0.1igtptcpsdtrttdtrtp=-20.39 j/( molk) (3) 500k 、10mpa 的理想气体转换为真实气体的剩余焓和剩余熵tr= t2/ tc=500/417=1.199 pr= p2/ pc=10/7.701=1.299利用普维法计算01.60.422

24、0.0830.2326rbt02.60.6750.4211rrdbtdt14.20.1720.1390.05874rbt15.20.7220.281rrdbtdt又0101rrrrcrrhdbdbpbtbtrtdtdt01rrrrsdbdbprdtdt代入数据计算得2rh=-3.41kj/mol、2rs=-4.768 j/( molk) 实用标准文案文档大全h=h2-h1= h2=-1rh+1h+2rh=91.41+7020-3410=3.701kj/mol s= s2-s1= s2=-1rs+1s+2rs=0.2037-20.39-4.768=-24.95 j/( molk) 3-5. 试用

25、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，二氧化碳处于理想状态的焓为8377 j/mol，熵为 -25.86 j/(molk). 解：查附录二得二氧化碳的临界参数为：tc=304.2k、pc=7.376mpa、 =0.225 tr= t/ tc=473.2/304.2=1.556 pr= p/ pc=30/7.376=4.067利用普压法计算查表，由线性内插法计算得出：01.741rchrt10.04662rchrt00.8517rsr10. 29 6rsr由01rrrccchhhrtrtrt、01rrrsssrrr计算得：hr=-4.377 kj/m

26、ol sr=-7.635 j/( molk) h= hr+ hig=-4.377+8.377=4 kj/mol s= sr+ sig=-7.635-25.86=-33.5 j/( molk) 3-6. 试确定 21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、0的理想气体状态的h、s 定为零。乙炔的正常沸点为-84,21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， 试计算此过程中u、h、s、a和g之值。3-8. 试估算纯苯由0.1013 mpa、80的饱和液体变为1.

27、013 mpa、 180的饱和蒸汽时该过程的v、h和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16.0360.2357 j/ mol kigpct；第二维里系数2.4310/mol31b=-78cmt。解： 1.查苯的物性参数：tc=562.1k、pc=4.894mpa、=0.271 2.求v由两项维里方程2.4321117810pvbppzrtrtrtt2.46361.013101178100.85978.31410453453r2r1)(-hhhhhhidtidpvrr21)(ssssssidtidpv21

28、vvvmolcmpzrtv3216.3196013.1453314.88597. 0molcmvvv3125 .31007.9516.3196实用标准文案文档大全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hv=30733kj/kmol sv=hv/t=30733/353=87.1 kj/kmolk （2）饱和蒸汽（ 353k、0.1013mpa）理想气体点（ tr、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（3）理想气体（ 353k、0.1013mpa）理想气体（ 453k、1.013mpa）628.0

29、1.562353crttt0207.0894. 41013.0crppp00111rc-trrrrrrhdbbdbbprtdttdtt-0.0207 0.6282.26261.28240.271 8.11241.7112=-0.080710.08078.314562.1rh-377.13 kj kmol011-rrrrsdbdbprdtdt-0.0207 2.2626 0.271 8.1124-0.092341-0.092348.314rs0.7677 kj kmolk214533532216.0360.2350.235716.036 453353453353211102.31tididppt

30、hc dtt dtkj kmol实用标准文案文档大全212145335316.0361.0130.23578.3140.101345316.0360.2357 45335319.13538.47idtidptcpsdtrlntpdtlntlnkj kmolk（4）理想气体（ 453k、1.013mpa）真实气体（453k、1.013mpa）点（ tr、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4.求3-9. 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

31、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，33762.81/2778.1/1.1273/194.4/lglghkjkghkjkgvcmgvcmg806.01.562453rt2070.0894. 4013. 1rpr0011rc-trrrrrhdbbdbbprtdttdtt-0.8060.2070 1.18260.51290.271

32、 2.21610.2863-0.3961r01-rrrsdbdbprdtdt-0.2070 1.18260.2712.2161-0.369121850.73rhkj kmol23.0687rskj kmolksh,kmolkjhhhhhhidtidpv7.40361)(rr21r2r1)(ssssssidtidpvkkmolkj269.93实用标准文案文档大全根据题意液体和蒸汽各占一半体积，设干度为x 则解之得：所以3-11. 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，试问蒸汽在喷嘴出口的状态如何？3-12. 试

33、求算 366k 、2.026mpa 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36210.038239.304 1073.358 10j/ mol kigpctt3-13. 试采用 rk 方程求算在 227、 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、=0.193 又 r-k 方程：0.5rtapvbtv vb22.50.42748ccr tap22.560.5268.314425.20.4274829.043.810pa mkmo

34、l0.08664ccrtbp53168.314425.20.086648.06103.810mmol650 . 558. 3 145 00. 152 9. 0 451 08. 061 0 50 0. 1 58. 061 0vv v试差求得： v=5.61 10-4m3/mol 558.06100.143856.110bhv1.551.529.043.8748.06 108.314 500.15aabbrt110.14383.8740.6811110.143810.1438ahzhbh1.51.51ln111.5ln 11.0997rhabazzhrtbrtvb1.09978.314500.15

35、4573/rhj mol1glx vx v194.411.1273xx0.577%x10.005772778.110.00577672.81774.44/glhxhx hkjkg实用标准文案文档大全1.5lnln 10.8092rp vbsabrrtbrtv0.809 8.3146.726 /rsjmol k3-14. 假设二氧化碳服从rk 状态方程，试计算50、 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=7.376mpa 22.522.560.5268.314304.20.427480.427486.46617.376 10ccr t

36、apa mkmolp63168.314304.20.086640.0866429.71 107.37610ccrtbmmolp又0.5rtapvbtv vb660.568.314 323.156.466110.13 1029.71 10323.1529.71 10vv v迭代求得： v=294.9cm3/mol 2 9. 710. 10 072 94. 9bhv1.561.56.4664.50629.71 108.314323.15aabbrt110.10074.5060.69971110.100710.1007ahzhbh1 . 5l n1l nl n 10. 7 3 2 6p vbfabz

37、prtb r tvf=4.869mpa 3-15. 试计算液态水在30下，压力分别为（a）饱和蒸汽压、（b）100 105pa下的逸度和逸度系数。已知：（1）水在 30时饱和蒸汽压ps=0.0424 105pa； （2）30， 0100 105pa范围内将液态水的摩尔体积视为常数，其值为0.01809m3/kmol； （3）1 105pa 以下的水蒸气可以视为理想气体。解： （a）30， ps=0.0424 105pa汽液平衡时，lvsiiifff又 1105pa以下的水蒸气可以视为理想气体，ps=0.0424 105pa1 105pa30、 0.0424 105pa下的水蒸气可以视为理想气体

38、。又 理想气体的fi=p50.042410ssiifppa1sssiiifp实用标准文案文档大全（b）30， 100 105paexpsilplssiiiipvfpdprtsssiiifp350.01809101000.042410ln0.071748.314303.15silsllpiiiispivppfvdpfrtrt1.074lisiff531.0741.0740.0424104.55410lsiiffpa3-16. 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 473.1

39、5k，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（151.9）时，b 股：473.15k，0.5mpa 的过热蒸汽根据题意，为等压过程，忽略混合过程中的散热损失，绝热混合qp = 0，所以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：该混合过程为不可逆绝热混合，所以混合前后的熵值不相等。只有可逆绝热过程，因为是等压过程，该题也不应该用进行计算。第四章4-1. 在 20、 0.1013mpa 时，乙醇（ 1）与 h2o（2）所形成的溶液其体积可用下式表示：234222258.

40、3632.4642.9858.7723.45vxxxx。试将乙醇和水的偏摩尔体积1v、2v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：122,t pmmmxx222,1t pmmmxx640.23/lhkjkg2748.7/ghkj kg0.982748.70.02640.232706.53/ahkjkg2855.4/bhkj kgphq0h2706.53 12855.42748.7 1xx2748.72706.530.3952/2855.42748.7xkg s0s0s0u实用标准文案文档大全得：122,t pvvvxx222,1t pvvvxx又232222,32

41、.4685.96176.3193.8t pvxxxx所以2342312222222258.3632.4642.9858.7723.4532.4685.96176.3193.8vxxxxxxxx23422258.3642.98117.5470.35/xxx jmol2342322222222258.3632.4642.9858.7723.45132.4685.96176.3193.8vxxxxxxxx234222225.985.96219.29211.3470.35/xxxx jmol4-2. 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：1212124006004020hxx

42、x xxx。式中， h 单位为j/mol。试确定在该温度、压力状态下（1）用 x1表示的1h和2h； （2）纯组分焓 h1和 h2的数值； （3） 无限稀释下液体的偏摩尔焓1h和2h的数值。解： （1）已知1212124006004020hxxx xxx（a）用 x2=1- x1带入（ a） ，并化简得：111111400600 114020 1hxxxxxx31160018020 xx（b）由二元溶液的偏摩尔性质与摩尔性质间的关系：111,1t pmmmxx，211,t pmmmxx得：111,1t phhhxx，211,t phhhxx由式（ b）得：211,18060t phxx所以32

43、1111160018020118060hxxxx23114206040/xx jmol（c）32211116001802018060hxxxx3160040/x jmol（d）（2）将 x1=1 及 x1=0 分别代入式（ b）得纯组分焓h1和 h2 1400/hjmol2600/hj mol（3）1h和2h是指在 x1=0 及 x1=1 时的1h和2h，将 x1=0 代入式（ c）中得：1420 /hj mol，实用标准文案文档大全将 x1=1 代入式（ d）中得：2640 /hj 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 h2o（2） （

44、摩尔比）组成。试求需要多少体积的25的甲醇与水混合。已知甲醇和水在25、30%（摩尔分数） 的甲醇溶液的偏摩尔体积：3138.632/vcmmol，3217.765/vcmmol。25下纯物质的体积：3140.727/vcmmol，3218.068/vcmmol。解：由iimx m得：1122vx vx v代入数值得： v=0.3 38.632+0.7 17.765=24.03cm3/mol配制防冻溶液需物质的量：120049.9524.03nmol所需甲醇、水的物质的量分别为：10.349.9514.985nmol20.749.9534.965nmol则所需甲醇、水的体积为：114.9854

45、0.727610.29tvmol234.96518.068631.75tvmol将两种组分的体积简单加和：12610.29631.751242.04ttvvmol则混合后生成的溶液体积要缩小：1242.0412003.503%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：21111vvaba xbx22222vvaba xbx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,0iit pxdm得恒温、恒压下11220 x dvx dv或122122112dvdvdvx

46、xxdxdxdx由题给方程得2111112dvxba xbxdx（a）2222222dvxba xbxdx（b）比较上述结果，式（a）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 2.5104pa下的1?、2?和 f。实用标准文案文档大全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算混合物中氢的逸

47、度系数。已知氢 -丙烷系的 kij=0.07, 2h?的实验值为 1.439。解：已知混合气体的t=344.75k p=3.7974mpa，查附录二得两组分的临界参数氢（ 1） ：y1=0.208 tc=33.2k pc=1.297mpa vc=65.0 cm3/mol =-0.22 丙烷（ 2） ：y1=0.792 tc=369.8k pc=4.246mpa vc=203 cm3/mol =0. 15222.522.560.52111618.31433.20.427480.427480.14471.297 10ccr tapa mkmolp22.522.560.52222628.314369

48、.80.427480.4274818.304.246 10ccr tapa mkmolp0.51ijijijaa ak0.50.560.5212121210.1447 18.3010.071.513aa akpa mkmol2211112122222may ay y ay a2260.520.2080.144720.2080.7921.5130.79218.3011.98pa mkmol53111618.31433.20.086640.086641.844101.29710ccrtbmmolp53122628.314369.80.086640.086646.274104.24610ccrtbm

49、molp550.2081.844100.7926.27410miiiby b5315.352610mmol1.551.511.984.2065.3526108.314344.75mmaabb rt565.3526103.7974100.070918.314344.75mbb phzzrtzz114.2061111ahhzhbhhh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：实用标准文案文档大全43160.7375 8.314 344.755.567 103.7974 10zrtvmmolp1112121111.521.52?lnlnlnlnlnmm

50、mmmmmmmy ay avbvba bvbbpvvbvbb rtvb rtvvbrt1212222221.521.52?lnlnlnlnlnmmmmmmmmmy ay avbvba bvbbpvvbvbb rtvb rtvvbrt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=x1x2(40 x1+20 x2).其中 he的单位为 j/mol。试求1eh和2eh（用 x1表示）。4-12.473k 、5mpa 下两气体混合物的逸度系数可表示为：122ln1y yy。式中 y1和 y2为组分 1和组分 2 的摩尔分率，试求1?f、2?f的表达式，并求出当y1 =y2=0.5 时，1?f、2?f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：2212212ln3xxxx（a）2221112ln3xxxx（b）试求出egrt的表达式；并问（ a） 、 （b）方程式是否满足gibbs-d