第六章 习题(流体混合物的热力学性质)
化工热力学习题参考答案 第六章
C.冷凝器加热冷凝水
B．回热加热器加热锅炉进水
D.过热器再加热
28、(1分)某压缩制冷装置的制冷剂在原冷凝器中因冷却介质改变，比原冷凝压力下的饱和温度
。低了5度，则制冷循环
A.冷量增加，功耗不变B.冷量不变，功耗减少
C.冷量减少，功耗减小D.冷量增加，功耗增加
29、(1分)某压缩制冷装置的制冷剂在原冷凝器中固冷却介质改变，比原冷凝压力下得饱
环的__________
A节流阀B膨胀机C压缩机
24、(1分)对于蒸汽动力循环要提高热效率，可采取一系列措施，以下说法不正确的是
（
）
(A)同一Rankine循环动力装置，可提高蒸气过热温度和蒸汽压力
(B)同一Rankine循环动力装置，可提高乏气压力。
(C)对Rankine循环进行改进，采用再热循环。
34、(1分)30.吸收式制冷是消耗_______而实现制冷的目的
35、(1分)如当地冷却水温度为常年18℃，则氨制冷循环的冷凝温度应选
A.18℃；
B.8℃；
C.28℃；
D.48℃。
。
B)小
B）汽液混合状态
C）相同
C）饱和蒸汽或过热蒸汽
C）压缩机消耗功率
D）制冷系数
31、(1分)制冷剂进入压缩机时的状态是______
明）。
2、(6分)简述氨压缩制冷循环主要步骤和设备（可用图说明）
化工热力学部分答案
1.什么是混合规则？其主要用途是什么？
答：用纯物质的参数和混合物的组成来表示混合物参数的数学关系式称为混合规则。 一个EOS 可以使用不同的混合规则，一个混合规则也可以用于不同的EOS 。 （1）常用的混合规则
常用的混合规则是二次型混合规则：
其中，Q m 表示混合物的物性参数；y i 、y j 分别表示混合物中 i 组分和 j 组分的摩尔分数；
Q ij 当下标相同时表示纯组分的物性参数，当下标不相同时表示相互作用项（或交叉项）。 二次型混合规则一般应用于非极性和弱极性混合物。 （2）混合物的第二Virial 系数 当用二项Virial EOS 计算真实流体混合物的PVT 性质时
混合物的第二Virial 系数B m 用下面的混合规则进行计算
其中y 表示混合物中各组分的摩尔分数。B ij 表示i 和j 之间的相互作用，i 和j 相同，表示同类分子作用，i 和j 不同表示异类分子作用。 （3）具有两个参数a 和b 的Cubic EOS
van der Waals EOS ，RK EOS ，SRK EOS ，PR EOS 用于混合物时，混合物的参数am 和bm 可用下式计算 其中，交叉系数计算公式为
或
式中,δij 是两组分相互作用参数
2.什么是混合规则？它在处理真实流体混合物时起到什么作用？ 同上回答
3.写出稳流体系的熵平衡方程，并举例说明该方程的具体应用。并说明如何用熵产生S G 判断过程的自发性。
答：稳流体系的熵平衡方程 具体应用见课本例题 热力学第二定律可知： S G >0--不可逆过程 S G =0--可逆过程
化工热力学课后题答案马沛生
习题：
2－1．为什么要研究流体的pVT 关系？
答：在化工过程的分析、研究与设计中，流体的压力p 、体积V 和温度T 是流体最基本的性质之一，并且是可以通过实验直接测量的。而许多其它的热力学性质如内能U 、熵S 、Gibbs 自由能G 等都不方便直接测量，它们需要利用流体的p –V –T 数据和热力学基本关系式进行推算；此外，还有一些概念如逸度等也通过p –V –T 数据和热力学基本关系式进行计算。因此，流体的p –V –T 关系的研究是一项重要的基础工作。 2－2．理想气体的特征是什么？
答：假定分子的大小如同几何点一样，分子间不存在相互作用力，由这样的分子组成的气体叫做理想气体。严格地说，理想气体是不存在的，在极低的压力下，真实气体是非常接近理想气体的，可以当作理想气体处理，以便简化问题。
理想气体状态方程是最简单的状态方程：
RT pV =
2－3．偏心因子的概念是什么？为什么要提出这个概念？它可以直接测量吗？
答：纯物质的偏心因子ω是根据物质的蒸气压来定义的。实验发现，纯态流体对比饱和蒸气压的对数与对比温度的倒数呈近似直线关系，即符合：
⎪⎪⎭⎫ ⎝
⎛-=r s
r T
p 11log α 其中，c
s s r p p p = 对于不同的流体，α具有不同的值。但Pitzer 发现，简单流体（氩、氪、氙）的所有蒸气压数据落在了同一条直线上，而且该直线通过r T =0.7，1log -=s
r p 这一点。对于给定流体对比蒸气压曲线的位置，能够用在r T =0.7的流体与氩、氪、氙（简单球形分子）的s
马沛生主编化工热力学第六章习题解答
思考题：思考题：
6-1 空气被压缩机绝热压缩后温度是否上升，为什么？空气被压缩机绝热压缩后温度是否上升，为什么？ 6-2 为什么节流装置通常用于制冷和空调场合？为什么节流装置通常用于制冷和空调场合？ 6-3 请指出下列说法的不妥之处：请指出下列说法的不妥之处： ① 不可逆过程中系统的熵只能增大不能减少。不可逆过程中系统的熵只能增大不能减少。
② 系统经历一个不可逆循环后，系统的熵值必定增大。系统经历一个不可逆循环后，系统的熵值必定增大。
③ 在相同的始末态之间经历不可逆过程的熵变必定大于可逆过程的熵变。在相同的始末态之间经历不可逆过程的熵变必定大于可逆过程的熵变。
④ 如果始末态的熵值相等，则必定是绝热过程；如果熵值增加，则必定是吸热过程。如果始末态的熵值相等，则必定是绝热过程；如果熵值增加，则必定是吸热过程。 6-4 某封闭体系经历一可逆过程。体系所做的功和排出的热量分别为15kJ 和5kJ 。试问体系的熵变： （a ）是正？（b ）是负？（c ）可正可负？）可正可负？
6-5 某封闭体系经历一不可逆过程。体系所做的功为15kJ ，排出的热量为5kJ 。试问体系的熵变： （a ）是正？（b ）是负？（c ）可正可负？）可正可负？
6-6 某流体在稳流装置内经历一不可逆过程。加给装置的功为25kJ ，从装置带走的热（即流体吸热）
是10kJ 。试问流体的熵变：。试问流体的熵变：
（a ）是正？（b ）是负？（c ）可正可负？）可正可负？
6-7 某流体在稳流装置内经历一个不可逆绝热过程，加给装置的功是24kJ ，从装置带走的热量（即
化工热力学课后题答案马沛生
习题：
2－1．为什么要研究流体的pVT 关系？
答：在化工过程的分析、研究与设计中，流体的压力p 、体积V 和温度T 是流体最基本的性质之一，并且是可以通过实验直接测量的。而许多其它的热力学性质如内能U 、熵S 、Gibbs 自由能G 等都不方便直接测量，它们需要利用流体的p –V –T 数据和热力学基本关系式进行推算；此外，还有一些概念如逸度等也通过p –V –T 数据和热力学基本关系式进行计算。因此，流体的p –V –T 关系的研究是一项重要的基础工作。 2－2．理想气体的特征是什么？
答：假定分子的大小如同几何点一样，分子间不存在相互作用力，由这样的分子组成的气体叫做理想气体。严格地说，理想气体是不存在的，在极低的压力下，真实气体是非常接近理想气体的，可以当作理想气体处理，以便简化问题。
理想气体状态方程是最简单的状态方程：
RT pV =
2－3．偏心因子的概念是什么？为什么要提出这个概念？它可以直接测量吗？
答：纯物质的偏心因子ω是根据物质的蒸气压来定义的。实验发现，纯态流体对比饱和蒸气压的对数与对比温度的倒数呈近似直线关系，即符合：
⎪⎪⎭⎫ ⎝
⎛-=r s
r T
p 11log α 其中，c
s s r p p p = 对于不同的流体，α具有不同的值。但Pitzer 发现，简单流体（氩、氪、氙）的所有蒸气压数据落在了同一条直线上，而且该直线通过r T =0.7，1log -=s
r p 这一点。对于给定流体对比蒸气压曲线的位置，能够用在r T =0.7的流体与氩、氪、氙（简单球形分子）的s
第六章_溶液热力学基础3-20121127
偏摩尔性质计算方法 1. 直接由定义求解
M Mi n i T , P ,n j i
2. 由一个组分的偏摩尔性质求另一个组分的偏摩尔
性质
M ni M i＝n1 M 1 n2 M 2
i 1 m
V n1V1 V2 n2
1
v d
的压力与温度和摩尔体积的关系式代入即可
使用时要特别注意
课堂练习
试推导SRK方程描述的纯物质以T和V为独 立变量的逸度系数的表达式
30
RT a RT RT ln 1 2 dv RT ln Z Z 1RT v b T vv b v
V
v a v RT ln 1 2 ln RT ln Z Z 1 RT v b T b v b
RTd ln fi RTd ln P fi lim 1 ( 3) P 0 P
二.逸度和逸度系数的物理意义
1、对于纯物质，理想气体 fi=P
对于纯物质，真实气体fi是“校正压力”或“有 效压力”；
i
表示真实气体与理想气体的偏差。
2、物质在任何状态下都有逃逸该状态的趋势，逸度 fi 表示分子的逃逸趋势，相间的传递推动力。
id 0 P P
v dP
R 0
例：试推导R-K方程描述的纯物质以T和V为独立
2021年物理化学核心教程(第二版)思考题习题答案—第6章相平衡
物理化学核心教程（第二版）思考题习题答案—第6章相
平衡
第六章相平衡一．基本要求 1．掌握相平衡的一些基本概念，会熟练运用相律来判断系统的组分数、相数和自由度数。
2．能看懂单组分系统的相图，理解相图中的点、线和面的含义及自由度，知道相图中两相平衡线的斜率是如何用Clapeyron方程和Clausius-Clapeyron方程确定的，了解三相点与凝固点的区别。
3．能看懂二组分液态混合物的相图，会在两相区使用杠杆规则，了解蒸馏与精馏的原理，知道最低和最高恒沸混合物产生的原因。
4．了解部分互溶双液系和完全不互溶双液系相图的特点，掌握水蒸汽蒸馏的原理。
5．掌握如何用热分析法绘制相图，会分析低共熔相图上的相区、平衡线和特殊点所包含的相数、相的状态和自由度，会从相图上的任意点绘制冷却时的步冷曲线。了解二组分低共熔相图和水盐相图在湿法冶金、分离和提纯等方面的应用。
6．了解生成稳定化合物、不稳定化合物和形成固溶体相图的特点，知道如何利用相图来提纯物质。
二．把握学习要点的建议相律是本章的重要内容之一，不一定要详细了解相律的推导，而必须理解相律中各个物理量的意义以及如何求算组分数，并能熟练地运用相律。
水的相图是最简单也是最基本的相图，要把图中的点、线、面的含义搞清楚，知道确定两相平衡线的斜率，学会进行自由度的分析，了解三相点与凝固点的区别，为以后看懂相图和分析相图打好基础。
超临界流体目前是分离和反应领域中的一个研究热点，了解一些二氧化碳超临界流体在萃取方面的应用例子，可以扩展自己的知识面，提高学习兴趣。
热力学复习题
热⼒学复习题
1、当过程不可逆时, 孤⽴系统的△S 总 > 0, ⼯质的△S 产⽣ > 0。损失功WL > 0。经历⼀个不可逆热机的循环过程，体系⼯质的熵 C 。
A 、增⼤
B 、减⼩
C 、不变
D 、可能增⼤，也可能减⼩
2、空⽓在封闭的⽓缸内经历⼀过程，相应其内能增加15kJ ，对外界作功15kJ ，则此过程中⼯质与外界交换热量Q= 30 kJ 。
3、流体把2000KJ 的热量传给周围温度为27℃的环境，如果流体的熵变为-5KJ/K ，这整个过程 b 。a ．可能发⽣且可逆； b.可能发⽣但不可逆； c. 不可能发⽣。
4、系统从某⼀初态经不可逆与可逆两条途径膨胀到达同⼀终态，则⼯质 c 。 a ．△S 可>△S 不 b. △S 可<△S 不 c. △S 可=△S 不 d.三者都可能。
5、某流体在稳流装置内经历⼀个可逆过程，对外做功为30，得到的热量为100。试问流体的熵变：（ A ） A. 为正； B. 为负； C. 可正、可负。
6、稳流过程能量平衡式：（ C ）
A. 仅适⽤于稳流可逆过程
B. 仅适⽤于稳流不可逆过程；
C. 该稳流过程可逆、不可逆均可。 7、体系经⼀绝热可逆过程熵值不变。√
8、系统向环境放出热量，温度下降，因此熵产⽣⼩于零。× 9、Wid 具有状态函数的特点，⽽普通的Ws 则是过程函数。√10、⾃然界⼀切实际过程的熵产⽣必⼤于零。√ 11、分别以某⼀真实⽓体和理想⽓体为⼯质在两个恒温热源T1、T2之间进⾏卡诺理想循环，试⽐较这两个循环的热效率。B
化工热力学试卷三套与答案
一．选择题（每题2分，共10分）
1.纯物质的第二virial系数B （ A )
A 仅是温度的函数
B 是T和P的函数
C 是T和V的函数
D 是任何两强度性质的函数
2。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.〉
B.〈
C.=
3. 二元气体混合物的摩尔分数y1=0。3,在一定的T,P下,，则此时混合物的逸度系数为 .(C)
A 0.9097
B 0。89827
C 0.8979
D 0.9092
4。某流体在稳流装置中经历了一个不可逆绝热过程，装置所产生的功为24kJ，则流体的熵变（ A ）
A.大于零B。小于零C。等于零D。可正可负
5。Henry规则（ C ）
A仅适用于溶剂组分 B 仅适用于溶质组分
C 适用于稀溶液的溶质组分
D 阶段适用于稀溶液的溶剂
二、填空题（每题2分，共10分)
1.液态水常压下从25℃加热至50℃，其等压平均热容为75。31J/mol,则此过程的焓变
为(1882。75）J/mol。
2.封闭体系中的1mol理想气体（已知)，按下列途径由T1、P1和V1可逆地变化至P2，
则，等温过程的W=，Q=，U= 0 ，H= 0 。
3.正丁烷的偏心因子ω＝0。193，临界压力为p c＝3。797MPa，则在Tr＝0.7时的蒸汽
压为（0。2435 ）MPa.
4.温度为T的热源与温度为T0的环境之间进行变温热量传递，其等于热容为Cp，则E xQ
的计算式为（）。
5.指出下列物系的自由度数目，(1）水的三相点0 ,（2)液体水与水蒸汽处于汽液平衡
状态 1
三、简答题：（共30分)
化工热力学4.1~4.3
恒温、恒压下
两边同除以n，得到另一种形式
M xi M i
4.2偏摩尔性质
上述式是由偏摩尔性质计算混合物性质的重
要关系式。只要知道了组成该溶液各组分的偏摩 尔性质及摩尔分率，就可以解决该溶液的热力学 性质的计算。由此得出下述结论： ①对于纯组分 xi 1 ②对于溶液
Mi Mi Mi Mi
4.2偏摩尔性质
（5）偏摩尔性质间的关系 与关联纯物质各摩尔热力学性质间的方程式相 似，溶液中某组分的偏摩尔性质间的关系式为：
H i U i PVi Ai U i TS i Gi H i TS i
dU i TdS i PdVi dH i TdS i Vi dP dAi S i dT PdVi dGi S i dT Vi dP
i 1 i2
4.1变组成体系热力学性质间关系式
nU nU d nU d nS d nV nS nV nV ,n nS ,n nU dni ni nS ,nV ,n
则
同理
d nA nS dT Pd nV i dni d nG nS dT nV dP i dni
d nH Td nS nV dP i dni
化工热力学第六章3
损失。
损失。
以热力学第一定律为基础，用于确定过程总能量的利用率。
过程所期望的能量 E N 定义： 实际期望所消耗的能量 E A
化工热力学
第六章 化工过程热力学分析
第三节
E N 、 A 可以是能量，能量差或能流。 E
第一定律效率在不同的过程中，形式不同。 a、用于蒸汽动力循环，收益是得到的轴功，消耗的是热量，
10.00 5.00 10.00 500 500 400
104.89 3373.7 3433.8 3096.4
0.3674 6.5966 6.9859 6.2120
0 1412.52 1359.59 1249.83
化工热力学 4、化学
第六章 化工过程热力学分析
第三节
的计算：
E XC H H 0 T0 S S 0
恒温 E XQ 变温
T0 Q 1 T
T0 Q1 T m
E XQ
化工热力学 6、
第六章 化工过程热力学分析
第三节
（无效能）AN
在不可逆过程中，有部分 降级而不能变为有用功，这
部分称为无效能或
。百度文库
恒温热源热量
：
E XQ
T0 T0 Q 1 Q Q T T
E
0 XC,i
j E
(完整版)化工热力学习题集(附答案)
模拟题一
1. T 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（ ）
A. 饱和蒸汽
B. 超临界流体
C. 过热蒸汽
2. T 温度下的过冷纯液体的压力P （ ）
A. >()T P s
B. <()T P s
C. =()T P s
3. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P （ ）
A. >()T P s
B. <()T P s
C. =()T P s
4. 纯物质的第二virial 系数B （ ）
A 仅是T 的函数
B 是T 和P 的函数
C 是T 和V 的函数
D 是任何两强度性质的函数 5. 能表达流体在临界点的P-V 等温线的正确趋势的virial 方程，必须至少用到（ ）
A. 第三virial 系数
B. 第二virial 系数
C. 无穷项
D. 只需要理想气体方程 6. 液化石油气的主要成分是（ ）
A. 丙烷、丁烷和少量的戊烷
B. 甲烷、乙烷
C. 正己烷
7. 立方型状态方程计算V 时如果出现三个根，则最大的根表示（ ）
A. 饱和液摩尔体积
B. 饱和汽摩尔体积
C. 无物理意义
8. 偏心因子的定义式（ ）
A. 0.7lg()1s r Tr P ω==--
B. 0.8lg()1s r Tr P ω==--
C. 1.0lg()s r Tr P ω==- 9. 设Z 为x ，y 的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（ ）
A. 1x y z Z Z x x y y ⎛⎫⎛⎫∂∂∂⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭
B. 1y x
Z Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭ C. 1y x Z Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭ D. 1y Z x
化工热力学习题集(附答案)
模拟题一
1. T 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（ ）
A. 饱和蒸汽
B. 超临界流体
C. 过热蒸汽
2. T 温度下的过冷纯液体的压力P （ ）
A. >()T P s
B. <()T P s
C. =()T P s
3. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P （ ）
A. >()T P s
B. <()T P s
C. =()T P s
4. 纯物质的第二virial 系数B （ ）
A 仅是T 的函数
B 是T 和P 的函数
C 是T 和V 的函数
D 是任何两强度性质的函数 5. 能表达流体在临界点的P-V 等温线的正确趋势的virial 方程，必须至少用到（ ）
A. 第三virial 系数
B. 第二virial 系数
C. 无穷项
D. 只需要理想气体方程 6. 液化石油气的主要成分是（ ）
A. 丙烷、丁烷和少量的戊烷
B. 甲烷、乙烷
C. 正己烷
7. 立方型状态方程计算V 时如果出现三个根，则最大的根表示（ ）
A. 饱和液摩尔体积
B. 饱和汽摩尔体积
C. 无物理意义
8. 偏心因子的定义式（ ）
A. 0.7lg()1
s r Tr P ω==-- B. 0.8lg()1s r Tr P ω==-- C. 1.0lg()s r Tr P ω==-
9. 设Z 为x ，y 的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（ ）
A. 1x y z Z Z x x y y ⎛⎫⎛⎫∂∂∂⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭
B. 1y x
Z Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭ C. 1y x Z Z x y x y Z ⎛⎫∂∂∂⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭ D. 1y Z x
化工热力学习题集(附答案)复习 (1)
模拟题一 一．单项选择题（每题1分，共20分）
本大题解答（用A 或B 或C 或D ）请填入下表：
1. T 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 ）
A. 饱和蒸汽
B. 超临界流体
C. 过热蒸汽
2. T 温度下的过冷纯液体的压力P （ a ）
A. >()T P s
B. <()T P s
C. =()T P s
3. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P （ b ）
A. >()T P s
B. <()T P s
C. =()T P s
4. 纯物质的第二virial 系数B （ ）
A 仅是T 的函数
B 是T 和P 的函数
C 是T 和V 的函数
D 是任何两强度性质的函数
5. 能表达流体在临界点的P-V 等温线的正确趋势的virial 方程，必须至少用到（ ）
A. 第三virial 系数
B. 第二virial 系数
C. 无穷项
D. 只需要理想气体方程
6. 液化石油气的主要成分是（ ）
A. 丙烷、丁烷和少量的戊烷
B. 甲烷、乙烷
C. 正己烷
7. 立方型状态方程计算V 时如果出现三个根，则最大的根表示（ ）
A. 饱和液摩尔体积
B. 饱和汽摩尔体积
C. 无物理意义
8. 偏心因子的定义式（ ）
A. 0.7lg()1s r Tr P ω==--
B. 0.8lg()1s r Tr P ω==--
C. 1.0lg()s r Tr P ω==-
9. 设Z 为x ，y 的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（ ）
A. 1x y z Z Z x x y y ⎛⎫⎛⎫∂∂∂⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭
第六章 流体混合物的热力学性质6[1].5;2012
![第六章 流体混合物的热力学性质6[1].5;2012](https://img.taocdn.com/s3/m/382c8bdeb14e852459fb570c.png)
Λ
21=1.11598。甲醇（1）和水（2）Antoine常数如下表所
示：
组成 水（2） A 9.3876 B C 单位
甲醇（1） 9.4138
3477.90
3826.36
-40.53
-45.47
T/K
Ps/kPa
第六章 总结
1、本章目的：为计算汽液平衡服务(第7章内容）
ˆ Pyi ( Pi ) xi i
对于二元体系 当q1/q2 =1 时(q1=q2)，得Margules Eq lnγ1=x22[A+2x1(B -A)]
lnγ2=x12[B+2x2(A -B)]
当x1 0时， 1 =A；当x2 0时， 2 B ln ln
（四） Van Laar方程
q2 B 对于二元体系 当 时)之Wohl方程 ( q1 A
分子的极性差异。
RT qi xi
i
GE
Z i Z j aij Z i Z j Z k aijk
i j i j k
qi xi 式中 : Z i qi xi
i
Z
i
1
式中：qi—组分i的有效摩尔体积，为常数
zi—组分i的有效体积分数 aij，aijk－分子间相互作用参数，实验确定。 aij是i-j二分子间的交互作用参数 aijk是i-j-k三分子间的交互作用参数
化工热力学混合流体性质习题第四章-流体混合物的热力学性质-习题-解答
第四章 流体混合物的热力学性质
思考题
1) 在化工热力学中引入偏摩尔性质的意义何在？在进行化工计算时，什么情况下不能
使用偏摩尔量？
2) 简述Gibbs-Duhem 方程的用途，说明进行热力学一致性检验的重要性。 3) 简述求混合性质变化的实际用途。
4) 讨论理想气体的混合物和气态理想溶液的区别和联系。 5) 真实气体混合物的非理想性表现在哪几个方面？ 6) 说明在化工热力学中引入逸度计算的理由。
7) 解释活度定义中的标准态，为什么要引入不同的标准态？
8) 混合物的逸度和逸度系数与它的组元逸度和逸度系数有什么关系？由这种关系我
们可以得出什么结论？
9) 讨论偏摩尔性质、混合性质变化和超额性质这三个概念在化工热力学中各起的作
用。
10) 试总结和比较各种活度系数方程，并说明其应用情况。
计算题
1. 某酒厂用96％（wt ）的食用酒精配酒，酒中的乙醇含量为56％（wt ）。现决定用1吨食用
酒精进行配制，问需加多少水才能配成所需的产品？所得酒有多少m 3？已知在25℃和
解：1吨食用酒精中乙醇质量：1*0.96=0.96吨 可配成酒的质量：0.96/0.56=1.714(吨) 所需水的质量：1.714-1=0.714（吨）
酒中水的质量：1-0.96+0.714=0.754（吨） 配成的酒的体积
22H O EtOH H O EtOH
30.9530.754 1.2430.96
0.718562 1.193281.911842(m )
Vt V m V m =⋅+⋅=⨯+⨯=+=
2. 298.15K 下，有若干NaCl(B)溶解于1kg 水(A)中形成的溶液，其总体积为
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第六章 流体混合物的热力学性质
6－1实验室需要配制1500cm 3的防冻液，它含30％（mol%）的甲醇（1）和70％的H 2O （2）。试求需要多少体积的25℃时的甲醇和水混合。已知甲醇和水在25℃、30％（mol%）的甲醇的偏摩尔体积：
1
3
1632.38-⋅=mol
cm V ， 1
32765.17-⋅=mol
cm V
25℃下纯物质的体积：1
31727.40-⋅=mol cm V ， 1
32068.18-⋅=mol
cm V
解：混合物的摩尔体积与偏摩尔体积间关系：
1
32211025.24765.177.0632.383.0-⋅=⨯+⨯=+==
∑
mol
cm V x V x V x V i i
需防冻液物质的量：mol V
V n t 435.62025
.241500===
需要甲醇物质的量：mol n 730.18435.623.01=⨯= 需要水物质的量： m o l n 705.43435.627.02=⨯= 需要甲醇的体积： 3183.762727.4073.18cm V =⨯= 需要水的体积： 3183.762727.4073.18cm V =⨯= 6－2 某二元液体混合物在固定T 和p 下的焓可用下式表示：
)2040(600400212121x x x x x x H +++=
式中H 的单位为Jmol-1。试确定在该温度和压力下： （1） 用x 1表示的1H 和2H ； （2） 纯组分焓H 1和H 2的数值；
（3） 无限稀释下液体的偏摩尔焓∞1H 和∞
2H 的数值。 解：（1）)2040(600400212121x x x x x x H +++=
)]1(2040)[1()1(600400111111x x x x x x -+-+-+=
2
13
112
11120202020600600400x x x x x x --++-+= 3
1201180600x x --= 3
22)1(20180420x x --+=
2
11
60180x dx dH --=
])1()[1(11221x d dH
x H dx dH x H H ---=⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛-= 1
1)
1(dx dH x H -+=
)60180)(1(201806002
11311x x x x ---+--= 3
12
14060420x x +-=
31112
40600x dx
dH
x H H +=⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛-= （2）将11=x 代入H 的表达式得到纯组分H 1的焓：1
140020180600-⋅=--=mol J H
同理将01=x 代入H 的表达式得到纯组分H 2的焓：1
1600-⋅=mol
J H
（4） 无限稀释下液体的偏摩尔焓∞1H 和∞2H 是指01→x 及02→x 时组分1和组分2的
偏摩尔焓，将01=x 和02=x 代入偏摩尔焓的表达式得到：
1
1420-⋅=mol
J H ，1
2640-⋅=mol
J H
6－3 在固定的T 、p 下，某二元液体混合物的摩尔体积为： 212121)96(5090x x x x x x V +++=
式中V 的单位为cm 3·mol -1。试确定在该温度、压力状态下 （1） 用x 1表示的1V 和2V ；
（2） 无限稀释下液体的偏摩尔体积∞
1V 和∞
2V 的值，根据（1）所导出的方程式及V ，计
算1V 、2V 、∞
1V 和∞
2V ，然后对x 1作图，标出V 1、V 2、∞
1V 和∞
2V 之点。
解： 212121)96(5090x x x x x x V +++=
)1()]1(96[)1(5090111111x x x x x x --++-+=
3
12
12
11113399505090x x x x x x +--+-+= 50312492
12
11++-x x x
2
111
92449x x dx dV +-=
（1）1
11)
1(dx dV x V V -+=
)92449)(1(50312492
11131211x x x x x x +--+++-=
3
12
112
113
12
1192449924495031249x x x x x x x x -+-+-+++-= 99621243
12
11+-+-=x x x
1
1
2dx dV x V V -=
)92449(50312492
111312
11x x x x x x +--++-= 506123
12
1+-=x x
（3） 将01=x 代入1V 表达式得：1
3199-∞⋅=mol
cm V
将02=x 代入2V 表达式得：1
3256-∞⋅=mol
cm V
V (c m 3
/m o l )
X 1
6－18 体积为1m 3的容器，内装由30％摩尔氮和70％摩尔乙烷所组成的气体混合物，温度为127℃，压力为20.26MPa 。求容器内混合物的摩尔数、焓和熵。假设混合物为理想溶液。