化工热力学

2018-11-12 21:35

39℃2MPa二元??1~=6x1-9??21+4??13

【1当x1=1时,对组分1的逸度取极限,得纯组分1的逸度为f1=lim??1?1∮/??1=lim1()/x1=lim1()=1MPa,纯组分1的逸度系数为φ

1=f1/p=1/2=0.5【2

根据理想溶液的定义,组分1的Henry系数H1,2为H1,2=lim0∮1/x1,=lim0∮1/x1=6MPa【3若组分1以Lewis-Randall规则为标准态,则标准态逸度等于纯态的逸度,

即??10=f1=1MPa因此γ1=∮1/x1??10

=∮1/x1f1=~/x1=

GE/RT=βx1x2解由于lnγi=[?(nGE/RT)/ ?ni]T,p,nj故:对于二元混合物,可以使用二元截矩公式计算活度系数,二元截矩公式为:, ??1=M-x2dM/dx2, ??2=M-x1dM/dx,则:lnγ

1=G

E

/RT-x2d(GE/RT)/dx2,lnγ2=GE/RT-x1d(GE/RT)/dx1将:GE/RT=βx1x2代入上式,整理得:lnγ1=β??22 lnγ1=β??12

1x?_1表H?1,H22

纯焓H1,H23稀H?,_1H?21】用x2=1-x1

入式中,简化得

H=100x1+150(1-x1)+x1(1-x1)[10x1+5(1-x1)]=150-45x1-5x13Jmol-1用截距法公式计算dH/dx1=-45-15x12,组分1的偏摩尔焓为H1=H+x2dH/dx1=H+(1-x1)dH/dx1=105-15x12+10x13Jmol

-1

组分2的

偏摩尔焓为H2=H-x1dH/dx1=150+10x13Jmol-1

,2】H1=

limx1?1H=150-45×1-5×13=100Jmol-1同理的纯组分2的焓值H2=150-45×0-5×03=150Jmol-1,3】得纯组分1在无限稀释时的焓值

_H?11=limH=105Jmol

-1

同理_xH?2=limH1?0x1?02=

limH2=150+10=160Jmol-1

x1?12

2.2x1x2依题意,首先计算80℃下两种物质的饱和蒸汽压

lgp1s=7.2371-1592.864/(80+226.184),p1s=108.34kPa,lgp2s=6.0796-1419.045/(80+216.633),p2s=19.76kPa,根据GE/RT与x1的关系,有ln?1=2.2x222,ln?2=2.2x1,对于

组分1和2分别有py1=

ps1?1x1,

pys2=p2?2x2 若有恒沸现象,则在恒沸点处有x1=y1,x2=y2,同时有气液平衡计算式p=

ps=ps1?12?2,即ln(

pss1?1)=ln(p2?2) 整理得ln

ps1+ln?1=ln

ps2+ln?2,即ln?2-ln?1+ln(

ps2/ps1)=0将

ln?22az1=2.2x2,ln?2=2.2x1代入得2.2(2x1)2

-2.2(1-xaz1)

2

+ln(19.76/108.34)=0解得

xaz1=0.887则

xaz2=1-0.887=0.113由此可见,求解出来的x在0~1之间,是合理的。所以原来“出现恒沸点”的假设是成立的

39℃2MPa二元??1~=6x1-9??21+4??13

【1当x1=1时,对组分1的逸

度取极限,得纯组分1的逸度为f1=lim??1?1∮/??1=lim1()/x1=lim1()=1MPa,纯组分1的逸度系数为φ

1=f1/p=1/2=0.5【2

根据理想溶液的定义,组分1的Henry系

数H1,2为H1,2=lim0∮1/x1,=lim0∮1/x1=6MPa【3若组分1以Lewis-Randall规则为标准态,则标准态逸度等于纯态的逸度,

即??10=f1=1MPa因此γ1=∮1/x1??10

=∮1/x1f1=~/x1=

GE/RT=βx1x2解由于lnγi=[?(nGE/RT)/ ?ni]T,p,nj故:对于二元混合物,可以使用二元截矩公式计算活度系数,二元截矩公式为:, ??1=M-x2dM/dx2, ??2=M-x1dM/dx,则:lnγ

1=G

E

/RT-x2d(GE/RT)/dx2,lnγ2=GE/RT-x1d(GE/RT)/dx1

将:GE/RT=βx1x2代入上式,整理得:lnγ1=β??22 lnγ1=β??12

1x?1表H?1,H22

纯焓H__1,H23稀H?,1H?21】用x2=1-x1

代入式中,简化得

H=100x1+150(1-x1)+x1(1-x1)[10x1+5(1-x1)]=150-45x1-5x13Jmol-1用截距法公式计算dH/dx1=-45-15x12,组分1的偏摩尔焓为H1=H+x2dH/dx1=H+(1-x1)dH/dx1=105-15x12+10x13Jmol

-1

组分2的

偏摩尔焓为H2=H-x1dH/dx1=150+10x13Jmol-1,2】H1=

limx1?1H=150-45×1-5×13=100Jmol-1同理的纯组分2的焓值H2=150-45×0-5×03=150Jmol-1,3】得纯组分1在无限稀释时的

焓值_H?=limH1=105Jmol

-1

同理_?1=

x2=limH1?0Hx1?02-1

limH2=150+10=160Jmolx1?12

2.2x1x2依题意,首先计算80℃下两种物质的饱和蒸汽压

lgp1s=7.2371-1592.864/(80+226.184),p1s=108.34kPa,lgp2s=6.0796-1419.045/(80+216.633),p2s=19.76kPa,根据GE/RT与x221的关系,有ln?1=2.2x2,ln?2=2.2x1,对于

组分1和2分别有py1=

ps1?1x1,

pys2=p2?2x2 若有恒沸现象,则在恒沸点处有x1=y1,x2=y2,同时有气液平衡计算式p=

pss1?1=p2?2,即ln(

pss1?1)=ln(p2?2) 整理得ln

ps1+ln?1=ln

ps+ln?s22,即ln?2-ln?1+ln(

p2/ps1)=0将

ln?2?2az1=2.2x2,ln2=2.2x1代入得2.2(2x1)2

-2.2(1-xaz1)

2

+ln(19.76/108.34)=0解得

xaz1=0.887则

xaz2=1-0.887=0.113由此可见,求解出来的x在0~1之间,是合理的。所以原来“出现恒沸点”的假设是成立的


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