第四章 流體混合物的熱力學性質 41.2_第1頁
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文檔簡介

§4-1變組成體系熱力學性質間的關系與化學位§4-2偏摩爾性質§4-3混合物的逸度和逸度系數§4-4理想溶液和標準態(tài)§4-5活度和活度系數§4-6混合過程性質變化§4-7超額性質§4-8活度系數與組成的關聯第四章流體混合物的熱力學性質1§4.3混合物的逸度和逸度系數逸度和逸度系數的定義物質逸度的計算:(一)混合物組分i逸度的計算(二)混合物逸度的計算壓力和溫度對逸度的影響2理想氣體的逸度等于其壓力真實氣體純組分i逸度的完整定義。計算逸度變化值,不能確定其絕對值。1.純物質i逸度的定義:32、混合物中組分i逸度(T一定)(4-24)理想氣體混合物組分i:(4-25)(4-24)與(4-25)是真實氣體混合物中i組分逸度的完整定義43、混合物逸度的定義f

(4-40)

(4-39)與(4-40)是真實氣體混合物逸度的完整定義。

二、逸度系數定義純組分i:對應于逸度,逸度系數也有三種:

(等T)

(4-39)5混合物:混合物中組分i:6小結:混合物的3種逸度和逸度系數(T一定)b.混合物中組分ia.純組分ic.混合物7關于逸度注意以下幾點:①逸度和逸度系數都是強度性質的熱力學函數;純組分:fi=f(T,p)混合物中組分i:

混合物:f=f(T,p,x)②逸度的單位與壓力相同,逸度系數無因次;③理想氣體的逸度等于p,逸度系數等于1.8§4.3混合物的逸度和逸度系數逸度和逸度系數的定義物質逸度的計算:(一)混合物組分i逸度的計算(二)混合物逸度的計算壓力和溫度對逸度的影響9(一)混合物的組分逸度與逸度系數的計算1、基本計算公式Zm、Vt--總壓P和T下混合物的壓縮因子、總體積。V為顯函數P為顯函數(4-28,29)(4-31)10這兩個式子是計算混合物中組分i的逸度和逸度系數的基本關系式。計算混合物中組分i的逸度主要是指氣體混合物對于液體混合物,一般情況下是計算活度,活度的概念我們在后續(xù)章節(jié)中再討論。

注意:112.維里方程

結論:解題思路:B11、

B22、

B12的計算見P73或第二章例4-4(P73)12兩項維里方程:

對于nmol氣體混合物,得:

據偏摩爾性質的定義:

(4-28)推導過程(理解)13對于二元體系,對上式求偏微分,得:代入式(4-28),得:

∵B=f(T,物性)14由第二章知:(B)

在恒T,p,n2下,將(B)式對n1求導:

將yi=ni/n代入(A)式,整理,得:(A)15結論:解題思路:B11、

B22、

B12的計算見P73或第二章例4-4(P73)163.R-KEq.R-KEq結合Prausnitz提出的混合法則計算混合物中組分i的逸度。見書P71。17(四)混合物逸度的計算1.計算方法混合物逸度由于將混合物看作是一個整體,因而它的逸度計算方法同純物質逸度計算,原則上是相同的,同樣有四種方法。

(1)由P、V、T數據圖解積分

(4)普遍化關系式法

(2)由H、S

數據計算逸度(5)利用計算(推導見P74-75)(3)EOS法1819在一定T,P和組成下對(1)式積分:從混合的理想氣體真實溶液。若壓力充分低

f*=P

20(2)式對ni求微分由偏mol性質定義,整理上式,得:

在一定T,P和組成下對(4)式積分:由混合理想氣體真實氣體,積分得:21若基準態(tài)壓力充分低

對比(4-42)式和(4-43)式可得:22∴混合物中組分i的逸度或逸度系數與混合物逸度或逸度系數的關系

23將(4-44)式兩邊同時除P得:∵24偏摩爾性質溶液性質關聯式25注意點:

①的偏摩爾性質②(或)是lnf(或ln)的偏mol性質26所以對于二元體系由于27例:含有20%(mol%)A、35%B和45%C的三元氣體混合物,在6.08MPa、348K時混合物中組分A、B、C的逸度系數分別為0.7、0.6、0.9,試求混合物的逸度。P75例4-52829例:由實驗測得在101.33kPa下,0.582(摩爾分數)甲醇(1)和0.418水(2)的混合物的露點為354.8K,查得第二維里系數數據如下表所示,試求混合蒸氣中甲醇和水的逸度系數。例題y1露點/KB11/cm3/molB22/cm3/molB12/cm3/mol0.582354.68-981-559-7841、壓力對逸度的影響(P77)§6.3.3壓力和溫度對逸度的影響1)純組分2)混合物組分iP7

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