化工热力学答案_陈新志

1、第、1.2.3.4.5.、1.2.3.化工热力学答案1章绪言是否题封闭体系的体积为一常数。（错）封闭体系中有两个相:-,1。在尚未达到平衡时，:-,两个相都是均相敞开体系；达到平衡时，则：， :两个相都等价于均相封闭体系。（对）理想气体的焓和热容仅是温度的函数。（对）理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。（错。还与压力或摩尔体积有关。）封闭体系的1mol气体进行了某一过程，其体积总是变化着的，但是初态和终态的体积T2相等，初态和终态的温度分别为和丁2,则该过程的 V = CvdT ;同样，对于初、TiT2终态压力相等的过程有.汨二.CpdT。（对。状态函数的变化仅决定于初、终态与途径Ti无关。

2、）填空题状态函数的特点是：。封闭体系中，温度是 T的imol理想气体从（Pi，Vi）等温可逆地膨胀到（Pf, Vf），则所做的 功为 Wrev = RTlnVi Vf （以 V表示）或 Wrev =RTIn Pf p （以 P表示）。封闭体系中的1mol理想气体（已知C），按下列途径由T1、P1和V1可逆地变化至P2,则PiPA 等容 过程的 W= _0_，Q= -R -1 T1，也 u= （C - R -1 T1，也 H =PPB 等温过程的 W=RTIn1，Q= RT ln 1，：u= 0，. ：H= 0PL 屯热过程的W=-RRMRR，:H = cj?， Q= o ， 二1.所做的功应是

3、理想气体经过相同过程所做功的多少倍?解:碣0WrXV2 -b-RTln 丄V1 -b-RTln V2V1怜452.对于cP为常数的理想气体经过一绝热可逆过程，状态变化符合下列方程（丫4为/jC ig，其中:，试问，对于=a+bT+cT2的理想气体，上述关系解:3.解:式又是如何？以上a、b、理想气体的绝热可逆过程,c为常数。dU=、Wrev 二-PdV-bTdT Rdl nV =0Cjf -RdT dVV+b +cT pT +Rln = 0,又=旦上,故V1TiV1P2 T1aln E b T2- T22 -T12 - Rln 巴=0T2一个0.057m3气瓶中贮有的1MPa和294K的高压气

4、体通过一半开的阀门放入一个压力恒 定为0.115MPa的气柜中，当气瓶中的压力降至0.5MPa时，计算下列两种条件下从气瓶中流入气柜中的气体量。（假设气体为理想气体）（a）气体流得足够慢以至于可视为恒温过程；Pi（b）气体流动很快以至于可忽视热量损失（假设过程可逆，绝热指数= 1.4 )。(a)等温过程“単 _輕=1 57000 _0.4 5 57000 切卄 RT1RT18.314 汇 294 8.314294第、1.2.3.4.5.6.7.、1.2.3.4.5.6.(b)绝热可逆过程，终态的温度要发生变化1.4 AT2 =人空r =294 J051.4 =241.18K2 丿 丿P1V1P

5、2V11 x570000.5x57000=n- - -9.11 molRT1RT28.314 x294 8.314x241.182章P-V-T关系和状态方程是否题纯物质由蒸汽变成液体，必须经过冷凝的相变化过程。（错。可以通过超临界流体区。）当压力大于临界压力时，纯物质就以液态存在。（错。若温度也大于临界温度时，则是超临界流体。）由于分子间相互作用力的存在，实际气体的摩尔体积一定小于同温同压下的理想气体的摩尔体积，所以，理想气体的压缩因子Z=1，实际气体的压缩因子 Z 1。）纯物质的三相点随着所处的压力或温度的不同而改变。（错。纯物质的三相平衡时，体系自由度是零，体系的状态已经确定。）在同一温度

6、下，纯物质的饱和液体与饱和蒸汽的吉氏函数相等。（对。这是纯物质的汽液平衡准则。）纯物质的平衡汽化过程，摩尔体积、焓、热力学能、吉氏函数的变化值均大于零。（错。只有吉氏函数的变化是零。）气体混合物的virial系数，如B, C，是温度和组成的函数。（对。）选择题指定温度下的纯物质，当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时，则气体的状态为（C。参考P-V图上的亚临界等温线。）A.饱和蒸汽B.超临界流体C.过热蒸汽T温度下的过冷纯液体的压力 P （A。参考P-V图上的亚临界等温线。）A. PsTB. PsTB. P TP Q fP T 壬A. 0 B.很高的T时为0 C.与第三virial系数有关D.在Bo

7、yle温度时为零三、填空题1.表达纯物质的汽平衡的准则有Gsv T二GslT或GT,Vsv二GT,Vsl （吉氏函数）sv2.(Claperyon 方程)、P(T,V)dV =Ps Vsv -V slVsl（Maxwell等面积规则）它们鱼（能/不能）推广到其它类型的相平衡。Lydersen、Pitzer、Lee-Kesler和Teja的三参数对应态原理的三个参数分别为Tr,Pr,Zc、Tr , Pr , ，、Tr , Pr / 和 ，P， 。3.对于纯物质，一定温度下的泡点压力与露点压力相同的（相同/不同）；一定温度下的泡点与露点，在P-T图上是重叠的（重叠/分开），而在P-V图上是分开的（

8、重叠/分开）， 泡点的轨迹称为饱和液相线，露点的轨迹称为饱和汽相线，饱和汽、液相线与三相线所包围的区域称为汽液共存区。纯物质汽液平衡时，压力称为蒸汽压，温度称为沸点。 334.对于三混合物，展开 PR方程常数a的表达式，a -yi yj . aii ajj （1 - kij）=i 4 j占2y1 a122 1 iy2a2y3a32y1y2a1a212y2y3. a2a31-k232 y3y1. a3a1 1k31，中，下标相同的相互作用参数有k11,k22和k33，其值应为1下标不同的相互作用参数有k12和k21,k23和k32,k31和k12（已作k12 k21,k23 k32,k31 k1

9、2处理），通常它们值是如何得到？从实验数据拟合得到，在没有实验数据时，近似作零处理。5. 正丁烷的偏心因子.=0.193，临界压力Pc=3.797MPa则在Tr=0.7时的蒸汽压为Ps =巳10卅= 0.2435MPa。四、计算题1. 在常压和0C下，冰的熔化热是334.4Jg-1，水和冰的质量体积分别是 1.000和1.091cm3 g-1， 且0C时水的饱和蒸汽压和汽化潜热分别为610.62Pa和2508Jg-1，请由此估计水的三相点数据。解：在温度范围不大的区域内，汽化曲线和熔化曲线均可以作为直线处理。对于熔化曲线，已知曲线上的一点是273.15K，101325Pa;并能计算其斜率是dP

10、mdTfusTm *fus-1.3453 107 PaK-1熔化曲线方程是 Pm =101325-1.3453 107 T -273.15对于汽化曲线，也已知曲线上的一点是273.15K , 610.62Pa；也能计算其斜率是dPs ；H vap dT - Tb AVvap2508273.158.314 273.15610.62=2.4688 PaK汽化曲线方程是 Ps =610.62 2.4688T - 27315解两直线的交点，得三相点的数据是：R -615.09Pa, Tt -273.1575K2.解:试由饱和蒸汽压方程（见附录A-2 ）,在合适的假设下估算水在25C时的汽化焓。dlnP

11、s阳咖.川ap 低压下 CHvapvap _ RT2dlnPsdT _R.ZvapT2RZvapT2 二 RT2 宀 -dT由Antoine方程 ln Ps 二 AB得 d ln PB_2C +T dT(C +T 了查附录 C-2得水和 Antoine 常数是 B =3826.36, C =-45.47故H vapRT2RB8.314 3826.36卜 4547+1 丫298.15=44291.84 Jmol3. 一个0.5m3的压力容器，其极限压力为2.75MPa，出于安全的考虑，要求操作压力不得（答案：约10kg）7“ PR状态方超过极限压力的一半。 试问容器在130 C条件下最多能装入多

12、少丙烷?解：查出 Tc=369.85K, Pc=4.249MPa, 3 =0.152P=2.75/2=1.375MPa, T=130 C由化工热力学多媒体教学软件，选择“计算模块”7“均相性质” 程”，计算出给定状态下的摩尔体积,V = 2198.15cm3mol-1m=500000/2198.15*44=10008.4（g）4. 用Antoine方程计算正丁烷在50 C时蒸汽压；用PR方计算正丁烷在50C时饱和汽、液相 摩尔体积（用软件计算）；再用修正的Rackett方程计算正丁烷在50C时饱和液相摩尔体 积。（液相摩尔体积的实验值是106.94cm3 mol-1 ）。解：查附录得 Anto

13、ine 常数：A=6.8146,B=2151.63,C=-36.24临界参数 Tc=425.4K, Pc=3.797MPa, 3 =0.193 修正的 Rackett方程常数：a =0.2726, 3 =0.0003s2151.63sln PS =6.8146 -= PS =0.504MPa36.24+T由软件计算知 Vsl =103.0193cm3mol , Vsv =4757.469cm3mol利用 Rackett方程 Vsl =(RTC / 巴用亠卩 H -Tr 1 (1Vsl107.01cm3mol 45. 试计算一个125cm3的刚性容器，在50C和18.745MPa的条件下能贮存甲

14、烷多少克（实验值是17克）？分别比较理想气体方程、三参数对应态原理 和PR方程的结果（PR方程可以用软件计算）。解：查出 Tc=190.58K, Pc=4.604MPa, co =0.011PV利用理想气体状态方程 PV二nRT n二 二0.872= m =14gRT3PR方程利用软件计算得 V = 122.7268cm /mol二 n =1.02二 m=16.3g6. 试用PR方程计算合成气 （H2：N2=1：3mol）在40.5MPa和573.15K摩尔体积（实验值为 135.8cm3 mol-1，用软件计算）。解：查出Tc=33.19, Pc=1.297MPa, o =-0.22Tc=1

15、26.15K, Pc=3.394MPa, o =0.045五、图示题1. 试定性画出纯物质的P-V相图，并在图上指出（a）超临界流体，（b）气相，（c）蒸汽，（d）固相，（e）汽液共存，（f）固液共存，（g）汽固共存等区域；和（h）汽-液-固三相共存线，（i）TTc、T 0 时，P：。（错。当 P 0 时,f. * 1 )5.P 1 因为ln =RT X|rT0VF dP，当时,RT=0。（错。从积分PRT=1 ;实际上,式看，当P 0时，V -仝1为任何值，都有P6. 吉氏函数与逸度系数的关系是GT,P -Gig T,P=1i=RTI n。（错G（T, P） - Gig （T,P =1) =

16、RTI n f )7. 由于偏离函数是两个等温状态的性质之差，故不可能用偏离函数来计算性质随着温度的变化。(错。因为：M T2, P2 -M T1 , P1)二 M T2,P2 -Mig T2,Fb L M Ti,Pi -M ig Ti,Po 1- M ig T2R - M ig，P。1、选择题1. 对于一均匀的物质，其 H和U的关系为(B。因H =U + PV)A. HdlB. HUC. H=UD.不能确定2. 一气体符合P=RT/(V-b)的状态方程从 V1等温可逆膨胀至V2，则体系的AS为(C。V2一V2_V2.S - dV - dV dV=RIn V2 ) V1.：Vt Vi汀v Vi

17、V-bViV 2 bb 0V 2 bV 2A. RTI nB. 0C. Rln 2D. RinW _by _bV13. 兰艺兰等于(D。因为0丿-0 ,Jp.:T；:S兰 迁 至=兰TV T 不 S 斤 P 二五 T IIJ P S 汀 P -兰jP;:Pt 谆 tEt/-一卩! IA/.! IA/.一;p一汀B.C.s4. 吉氏函数变化与P-V-T关系为Gig T,P -GRTInP，则Gx的状态应该为(C。因为Gig (T,P) -Gig T, Po =1 =RT In P. Po =RT In P )A. T和P下纯理想气体B. T和零压的纯理想气体C. T和单位压力的纯理想气体三、填空

18、题1.状态方程P(V-b) = RT的偏离焓和偏离熵分别是H-Hig= V-T 卫 dP 二更 b-TRdP 二bP 和ol站丿po P -S SORIn P= R- dP = R RdP =O ；若要计算 H T?, p2- H T1 ,P1Po O|I P 汀p oILp p和ST2,P2 -S T1, R还需要什么性质？ C；?；其计算式分别是=H T2 , P2 一 h ig T2L H Ti , Pi- Hig tJ Hig T2- h ig Ti1H2,p2) = bp2 _bR+ jcdT=b(Pz R)+ CdTTi和S T2，P2 rS T1，P1二 St2,P2 -sigp

19、2=-RinRinPoLSTi,Pi sig Ti,PoSig T2,Po SigTi,Po 1T2 CPg dT.Tcpp2 T2p dT = -Rin 2TP1T!2. 对于混合物体系，偏离函数中参考态是与研究态同温同组成的理想气体混合物。四、计算题1. 试计算液态水从2.5MPa和20 C变化到30MPa和300C的焓变化和熵变化，既可查水的性 质表，也可以用状态方程计算。解：用PR方程计算。查附录 A-1得水的临界参数Tc=647.30K； Pc=22.064MPa ； w =0.344 另外，还需要理想气体等压热容的数据，查附录A-4得到，得到水的理想气体等压热容是Cp =32.24

20、 1.908 10T 1.057 10 占T 2 - 3.602 10T3为了确定初、终态的相态，由于初.终态的温度均低于匚，故应查出初、终态温度所对应的饱和蒸汽压(附录C-1), Pf=0.02339MPa ; P2S=8.581MPa。体系的状态变化如下图所示。 计算式如下H T2,P2 -H T1,R= RT2 m H T2RT1 HT1，R H Hig T2-Hig tJIRT2IRT1ST2，P2 -ST1，P1P1=2.5MPaT1 = 20C=r2，P2 W2，p2 )Jr31，P1 2W1，P1 )+SiggP2 )Sig(T1，R P- R R PP2s=8.581 MPaP

21、1S=0.023MPaCT1 = 20CT= 300 CP2=30MPaT2= 300 C由热力学性质计算软件得到,初态（蒸汽）的标准偏离焓和标准偏离熵分别是ST1，R SSR11.72103 ；R终态（蒸汽）的标准偏离焓和标准偏离熵分别是HRRHF8.86782和H -宀=438752和RTS T2 , P2-Sig t2,p2= 5.100481T2另外，得到 cjfdTT1= 1862.2 Jmol和T2 Q igdT 二 23.236 JmolK所以，本题的结果是：H 二74805.1 Jmol，, ：S =-116.618 JmolK2. （ a）分别用PR方程和三参数对应态原理 计

22、算，312K的丙烷饱和蒸汽的逸度（参考答案1.06MPa）；（ b）分别用PR方程和三参数对应态原理 计算312K，7MPa丙烷的逸度；（c） 从饱和汽相的逸度计算 312K，7MPa丙烷的逸度，设在17MPa的压力范围内液体丙烷的比容为2.06cm3 g-1，且为常数。解：用 Antoine方程 A=6.8635,B=1892.47,C=-24.33lnPs =6.8635 -一1892.47Ps =1.33-24.33 +312（a）由软件计算可知ln = -0.208- 0.812.f =1.08MPa（b）ln - -1.67 - 0.188.f =1.316MPa3. 试由饱和液体水

23、的性质估算（a）100C, 2.5MPa和（b）100C, 20MPa下水的焓和熵，已知100C下水的有关性质如下ssiisii isi3 iP =0.101325 MPa, H =419.04Jg, S =1.3069 j g K-, V =1.0435cmg.dVsldTi3 -1二 0.0008 cm g解：体系有关状态点如图所示所要计算的点与已知的饱和点是在同一条等温线上，由dVsldT丿3 -1二0.0008 cm g-1PS-Ssl ： - 0.0008dP ： 0.0008 P-Ps 或 S =1.3069 - 0.0008 P - 0.101325PsA-TdV sl二 1.0

24、435 - 373.15 0.0008 = 0.745dT3-1cm g初态T1P1V1sv终态冷凝一半T2要許 P2pH - Hsl ：0.745dP =0.745 P-Ps 或 H = 419.04 0.745 P - 0.101325Ps当 P=2.5MPa 时，S=1.305 Jg-1 K-1 ； H= 420.83J g-1 ； 当 P=20MPa 时，S= 1.291Jg-1 K-1； H=433.86J g-1。4. 压力是3MPa的饱和蒸汽置于 1000cm3的容 器中，需要导出多少热量方可使一半的蒸汽 冷凝？（可忽视液体水的体积）解：等容过程，QvUt 二Ut2 -Ut1初态

25、：查P=3MPa的饱和水蒸汽的V1sv =67.17cm3g-1； U；v = 2603.94jg-1水的总质量 mt二巴 =14.89 gy则 U1t 二 mtu：v =38766.4J冷凝的水量为0.5叫=7.445g终态：是汽液共存体系，若不计液体水的体积，则终态的汽相质量体积是V2sv =2V；v =134.34 cm3g-1，并由此查得 U ；v = 2594.0,U840.05 Jmol-1U2t =0.5mtU；v 0.50U；1 =25566.5J移出的热量是 Q =)U2t 厶U1t =13199.9 J5. 在一 0.3m3的刚性容器中贮有1.554 X 106Pa的饱和水

26、蒸汽，欲使其中25%的蒸汽冷凝，问 应该移出多少热量？最终的压力多大？解：同于第 6题，结果 Q =977.7 kJ , Ps =2.107 106Pa五、图示题1. 将下列纯物质经历的过程表示在P-V, In P-H , T-S图上(a) 过热蒸汽等温冷凝为过冷液体；(b) 过冷液体等压加热成过热蒸汽；(c) 饱和蒸汽可逆绝热膨胀；(d) 饱和液体恒容加热；(e) 在临界点进行的恒温膨胀.六、证明题1. 证明证明:G =H _TS 、TG H_sTIpCp HT T2所以.HT72.和1分别是压缩系数和膨胀系数，其定义为:p，试证明讦p；对于通常状态下的液体，和-都是T和P的弱函数，在 T,

27、 PTi, Pi）变化到（T2,证明：因为二1 和 1空V ；:P TV 汀 P变化范围不是很大的条件，可以近似处理成常数。证明液体从（P2）过程中，其体积从 Vi变化到V2。贝U In = T2 -TO iP2 -Pi 。Vi&P 丿H H跳餡。）但便）一俚）但）_丄徂徨dlnV 叮.T0 人 S ,p=旦陰匚* J Q理心_丄平）丨丿P &也丿* V （沪I可丿P + I田）tcT也丿丿P V 0 I印A；P 二_丄乂 空_V?T P 7p T V2 许 T 订 P另外对于液体，和近似常数，故上式从 ，片,至T2,P2,V2积分得mV：T2 -Ti 八 P2 -R3. 试证明tJcP，并说

28、明。解：由定义右边訂齐左边。代入理想气体状态方程， Cp =0可以得到-J9 =04. 证明状态方程P（V b）二RT表达的流体的（a）Cp与压力无关；（b）在一个等焓变化过程中，温度是随压力的下降而上升。证明：（a）由式3-30，并代入状态方程 V二RT P b，即得 P p-Vt-(b)由式3-85得,RT RT , bbP= ： 0 Cp 0,b0CpC p5. 证明RK方程的偏离性质有H T,P -Hig T Z 11.5a ln V bRTbRT1.5 VST,P -Sig T, P , (V -b)P0.5aV bln1_5 lnRT bRT1.5 V证明：将状态RK方程（式2-1

29、1）分别代入公式3-57和3-52HT,P -HigT =z_1行一RT 利 V -b 2V（V+b）1/2aTRTP dV=Z 一1 -ln bRT1.5V +blnJnZ /WPoR |dV =ln V(V-b)P 0.5a lnV + bRT1 5bRT第4章非均相封闭体系热力学、是否题1.偏 摩 尔 体VinV一山T,Pn：iXi T,P；xG（错。因对于对于理想溶液，所有的混合过程性质变化均为零。（错。V, H , U , Cp, Cv的混合过程性质变化等于零，对 S，G，A则不等于零）Eis对于理想溶液所有的超额性质均为零。（对。因M M - M ）体系混合过程的性质变化与该体系相

30、应的超额性质是相同的。（错。同于4）?isf. xf.qIS _ ii _ 1丨人 _ ii _申理想气体有f=P，而理想溶液有 ？三护i。（对。因？ 一 一 p p i）温度和压力相同的两种理想气体混合后，则温度和压力不变，总体积为原来两气体体积之和，总热力学能为原两气体热力学能之和，总熵为原来两气体熵之和。（错。总熵不等于原来两气体的熵之和）因为Ge（或活度系数）模型是温度和组成的函数，故理论上i与压力无关.（错。理论上是T, P,组成的函数。只有对低压下的液体，才近似为T和组成的函数）纯流体的汽液平衡准则为f v=fl （对）混合物体系达到汽液平衡时，总是有fi = fi , f = f

31、 , fi = fi 。（错。两相中组分的逸度、总体逸度均不一定相等）理想溶液一定符合Lewis-Randall规则和Henry规则。（对。）选择题由混合物的逸度的表达式Gi =Giig RTln ?知，G：g的状态为 （A ,G（T,P,Xi） =Giig（T,P） RTln ? fg ,因为,二 P。=1）A 系统温度，P=1的纯组分i的理想气体状态B 系统温度，系统压力的纯组分 i的理想气体状态C 系统温度，P=1，的纯组分ID 系统温度，系统压力，系统组成的温度的理想混合物geXX2A21已知某二体系的RTx A x A则对称归一化的活度系数1 12 2 21ln 1 是（A）2.3.

32、4.5.6.7.8.9.10.、1.2.A A11B A21D三、填空题1. 填表偏摩尔性质(Mj溶液性质(M)关系式(M =送xiMi )ln(?/xi )In fIn f = x In(f?/xi )In曾In申In省 In 卑In 彳gE/rtGE/rt=2： Xi InYi2. 有人提出了一定温度下二元液体混合物的偏摩尔体积的模型是V =w(1 ax2),V2二V2(1 ExJ，其中Vi, V2为纯组分的摩尔体积，a，b为常数，问所提出的模型是否有问题？由Gibbs-Duhem方程得，a = b， a,b不可能是常数，故XU提出的模型有问题；若模型改为V1 =V1 (1 ax2),V2

33、 =V2(1 bx12)，情况又如何？由_V2Gibbs-Duhem方程得，a =丁 b，故提岀的模型有一定的合理性_。V13. 常温、常压条件下二元液相体系的溶剂组分的活度系数为In 1 =(，：是常2a + 3 P数),则溶质组分的活度系数表达式是In篦=2x12 - Pxf。2解： 由 x1d In 1 - x2d In 2 = 0，得d In?2=-x1d ln 1dx2= -x1(Rx2+ 3耳；dx2= d +3P风+3x7x2 I dx2 丿x2从花=0此时2 =1至任意的积分，得X1 =X1In 2 - In1 二.23 x13 xj dx厂 一 x12x?X1 =02四、计算

34、题6. 298.15K , 若干NaCI( B)溶解于1kg水(A)中形成的溶液的总体积的关系为V =1001.38 16.625nB 1.7730/2 0.119r)B (cm3)。求 nB =0.5moI 时，水和 NaCI 的偏摩尔VA,Vb。当 nB =0.5mol时，3625 5 2nB.5 119 2nBVb =18.62cm3 mol-i3且，Vt = 1010.35cm3由于 Vt = n AV A n BV B ,nA =1000 18 =55.56 mol10135一.5 18.62 = 18.02cm3 mol JnA55.567. 用PR方程计算2026.5kPa和34

35、4.05K的下列丙烯（1）-异丁烷（2）体系的摩尔体积、组分逸度和总逸度。（a）xi=0.5的液相；（b）yi=0.6553的气相。（设ki2=0 ）解：本题属于均相性质计算。其中，组分逸度系数和组分逸度属于敞开系统的性质，而混合物的逸度系数和逸度属于封闭系统的性质。采用状态方程模型，需要输入纯组分的Tci,Pci,i ,以确定PR方程常数，从附表查得各 组分的Tci,Pd ,并列于下表丙烯和异丁烷的Tci,Pc”打组分,iTci /KPci /MPa丙烯（1）304.197.3810.225异丁烷（2）425.183.7970.193对于二元均相混合物，若给定了温度、压力和组成三个独立变量，

36、系统的状态就确定下来了，并可以确定体系的状态为气相。另外，对于混合物，还需要二元相互作用参数，已知k12 =0。计算过程是ad =1,2丽t 岡t ln% （i =1,2 ）ln 申 t in ? =1 n（P电Xj ）1 n f =1 n（P （用软件来计算。启动软件后，输入Tci,Pci,和独立变量，即能方便地得到结果，并可演示计算过程。PR方程计算气相混合物的热力学性质T =273.15 K, P =1.061 MPa, y1。证明：因为 f?1 二 fid i 二 Hi,soiventXi或H i,Solventfh12对于二元溶液，仅与T, P有关，由于与浓度无关系的常数，我们取x1

37、 、0时的f1极限得到该常数2.21H1m2H为* 1叫!=代入上式得* =仁我们也可以取X1 1时的极限来得到该常数,Hi,2flim 1=为一1一 lim ；xi 111 Xi1代入上式得1 二；1* Xi 1从汽液平衡准则证明svP(T,V)dV 二 Ps Vsv Vsl 。Vsl证明：由纯物质的汽液平衡准则G sv = Gsl由于G = F PV所以 Fsv=FslPsVsl FsvFsl=Ps VsvVslVsv而 F sv - F slvslsvI | dV = PdV刃,yTVsl代入上式，得VsvPdVVsl= psvsv-vsI第5章非均相体系热力学性质计算、是否题1.在一定

38、压力下，组成相同的混合物的露点温度和泡点温度不可能相同。 时相同）（错，在共沸点2.在（1）-（ 2 ）的体系的汽液平衡中， 若（1）是轻组分，（2）是重组分，则丫1 =1，丫2：収2。（错，若系统存在共沸点，就可以出现相反的情况）3. 在（1） - （2）的体系的汽液平衡中，若（1）是轻组分，（2）是重组分，若温度一定， 则体系的压力，随着 x,的增大而增大。（错，理由同6）4. 纯物质的汽液平衡常数 K等于1。（对，因为x, = y, =1）5. 下列汽液平衡关系是错误的Py/?iv =Hi,soivenJ*Xi。（错，若i组分采用不对称归一化，该式为正确）6. 对于理想体系，汽液平衡常数

39、氏（=比），只与T、P有关，而与组成无关。（对，可以从理想体系的汽液平衡关系证明）7. 对于负偏差体系，液相的活度系数总是小于1。（对）8. 能满足热力学一致性的汽液平衡数据就是高质量的数据。（错）9. 逸度系数也有归一化问题。（错）10. EOS+ 法既可以计算混合物的汽液平衡，也能计算纯物质的汽液平衡。（错）二、选择题1. 欲找到活度系数与组成的关系，已有下列二元体系的活度系数表达式，:为常数，请决定每一组的可接受性。（D）A 4 =：议仁 2 = ：X2B 1 =1 亠：:X2； 2 =1：l .X1C In 1 =: x2；ln 2 =凶D In: xf ;ln 2 = :xj2. 二元气体混合物的摩尔分数y1=0.3，在一定的T, P下，？1 =0.9381, ?2 =0.8812，则此时混合物的逸度系数为。（C）A 0.9097B 0.89827C 0.8979D 0.9092三、填空题1. 说出下列汽液平衡关系适用的条件（1）?v = ?l 无限制条件;阻 =用片无限制条件 ;Pyi =只$徃乂1 低压条件下的非理想液相 。2. 丙酮（1）-甲醇