文档介绍：第4章流体混合物的热力学性质
一、是否题
在一定温度和压力下的理想溶液的组分逸度与其摩尔分数成正比。
(对。即)
理想气体混合物就是一种理想溶液。
(对)
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)
对于理想溶液所有的超额性质均为零。
(对。因)
理想溶液中所有组分的活度系数为零。
(错。理想溶液的活度系数为1)
体系混合过程的性质变化与该体系相应的超额性质是相同的。
(错。V,H,U,CP,CV的混合过程性质变化与该体系相应的超额性质是相同的,对S,G,A则不相同)
对于理想溶液的某一容量性质M,则。
(错,对于V,H,U,CP,CV 有,对于S,G,A则)
理想气体有f=P,而理想溶液有。
(对。因)
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)
温度和压力相同的两种纯物质混合成理想溶液,则混合过程的温度、压力、焓、热力学能、吉氏函数的值不变。
(错。吉氏函数的值要发生变化)
因为GE (或活度系数)模型是温度和组成的函数,故理论上与压力无关。
(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)
在常温、常压下,将10cm3的液体水与20 cm3的液体甲醇混合后,其总体积为 30 cm3。
(错。混合过程的体积变化不等于零)
纯流体的汽液平衡准则为f v=f l。
(对)
混合物体系达到汽液平衡时,总是有。
(错。两相中组分的逸度、总体逸度均不一定相等)
均相混合物的总性质与纯组分性质之间的关系总是有。
(错。应该用偏摩尔性质来表示)
对于二元混合物体系,当在某浓度范围内组分2符合Henry规则,则在相同的浓度范围内组分1符合Lewis-Randall规则。
(对。)
理想溶液一定符合Lewis-Randall规则和Henry规则。
(对。)
符合Lewis-Randall规则或Henry规则的溶液一定是理想溶液。
(错,如非理想稀溶液。)
二元溶液的Henry常数只与T、P有关,而与组成无关,而多元溶液的Henry常数则与T、P、组成都有关。
(对,因,因为,二元体系,组成已定)
二、选择题
由混合物的逸度的表达式知,的状态为
(A,)
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i
D 系统温度,系统压力,系统组成的温度的理想混合物
二元混合物的焓的表达式为,则(C 由偏摩尔性质的定义求得)
A
B
C
D
三、填空题
某二元混合物的中组分的偏摩尔焓可表示为,则b1 与 b2的关系是。
等温、等压下的二元液体混合物的活度系数之间的关系。
四、计算题
在一定T,P下,二元混合物的焓为其中,a=15000,b=20000,c=-20000 单位均为J mol-1,求(a);(b)。
解: (a)
(b)
在一定的温度和常压下,二元溶液中的组分1的偏摩尔焓如服从下式,并已知纯组分的焓是H1,H2,试求出和H表达式。
解:
得
同样有
所以
(注:此题是填空题1的逆过程)
, 若干NaCl(B)溶解于1kg水(A)中形成的溶液的总体积的关系为
(cm3)。求=,水和NaCl的偏摩尔。
解:
当mol时, mol-1
且,
由于,mol
所以,
酒窑中装有10m3 的96%(wt)的酒精溶液,欲将其配成65%的浓度,问需加水多少?能得到多少体积的65%的酒精? 设大气的温度保持恒定,并已知下列数据
酒精浓度(wt)
cm3 mol-1
cm3 mol-1
96%
65%
解: 设加入W克水,最终体积Vcm3;原来有nW和nE摩尔的水和乙醇,则有
解方程组得结果:
对于二元气体混合物的virial方程和virial系数分别是和,试导出的表达式。计算20kPa和50℃下,甲烷(1)-正己烷(2)气体混合物在时的。已知virial系数 B11=-33,B22=-1538,B12=-234cm3 mol-1。
解: 由于virial方程可以表达成为以V(或Z)为显函数,则采用下列公式推导组分逸度系数表达则更方便,
(T,x为一定数)
因为
,或
所以
代入逸度系数表达式得
对于二元体系