化工热力学_Chapter5-01
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第五章 习题解答1. 在一定压力下,组成相同的混合物的露点温度和泡点温度不可能相同。
(错,在共沸点时相同) 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11x y >,22x y <。
(错,若系统存在共沸点,就可以出现相反的情况) 3. 纯物质的汽液平衡常数K 等于1。
(对,因为111==y x ) 4. 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1x 的增大而增大。
(错,若系统存在共沸点,就可以出现相反的情况)5. 下列汽液平衡关系是错误的i i Solvent i v i i x H Py *,ˆγϕ=。
(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K i (=y i /x i ),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 +γ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,βα,为常数,请决定每一组的可接受性 。
(D ) A 2211;x x βγαγ== B 12211;1x x βγαγ+=+=C 1221ln ;ln x x βγαγ==D 212221ln ;ln x x βγαγ==2. 二元气体混合物的摩尔分数y 1=0.3,在一定的T ,P 下,8812.0ˆ,9381.0ˆ21==ϕϕ,则此时混合物的逸度系数为 。
(C ) A 0.9097 B 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) l i v i f f ˆˆ= ______无限制条件__________; (2)i l i i v i x y ϕϕˆˆ= ______无限制条件____________; (3)i i si i x P Py γ= _________低压条件下的非理想液相__________。
第1章绪论本章目的了解化工热力学的过去,现在和将来本章主要内容(1) 简要发展史(2) 化工热力学的主要内容(3) 化工热力学研究方法及其发展(4) 化工热力学的重要性1.1热力学发展简史了解热力学研究是从温度、热的研究开始的,结合蒸汽机的发明,为热机的设计和使用,一开始就与工程紧密结合。
热力学三个定律的提出为能与功的转换作出定性及定量的指导,并发展为工程热力学。
与化学相结合,产生了化学热力学,增加了化学变化的内容。
与化学工程相结合,产生了化工热力学,特别是增加了相平衡内容。
1.2 化工热力学主要内容化工热力学包括:(1) 一般热力学中基本定律和热力学函数。
(2) 化学平衡和相平衡,特别是各种相平衡计算,即不同条件下各相组成关系。
(3) 能量计算,不同温度、压力下焓的计算。
(4) 部分工程热力学内容,例如冷冻。
(5) 为进行上述运算,需要P-V-T关系、逸度、活度等关系。
为进行化工热力学及化学工程计算,需要大批热力学及传递性质数据,因此有关的内容形成了化工热力学的一个分支-化工数据。
1.3 化工热力学的研究方法及其发展注意:化工热力学研究过程中有经典热力学和分子热力学之外,前者不研究物质,不考虑过程机理,只从宏观角度研究大量分子组成的系统,达到平衡时表现的宏观性质。
大体上是从某种宏观性质计算另外一些宏观性质,或以经验、半经验方程为基础,用实验值进行回归以便内插计算。
分子热力学是从微观角度应用统计的方法,研究大量粒子群的特性,将宏观性质看作是微观的统计平均值。
由于理论的局限性,统计力学及数学上的困难,目前使用还是局部的或近似的。
两者难于严格区分,互相渗透,本课程还是以经典热力学方法为主,但也利用分子热力学内容。
1.4 化工热力学的重要性化工热力学是定性的学科,更是定量的学科。
化工热力学在化工设计(计算)中物料衡算、热量衡算及各种计算中必不可少。
本章总结学习本课程后,应再返回绪论,重新认识化工热力学,也可自己对化工热力学作出总结。