=-8114(cm3/ml 据式(3-52)知 In P =D(2∑yB1-B 式中 =101.33kP T=354.8K 则甲醇的分逸度系数中为 In P =(2yB1+2yB12-Bn) 101.33×103 834×35482×08-981)+2×0582-734)-(-8119×106 =-0.0427 故 水的分逸度系数为 1n中2=RT (2y2B2+2y2B2-Bn) 10133×103 +[2×0.418(-784)+2×0418(-559)-(-8114)]×10 8.314×354.8 =-0.0107 7.设有一含20%(摩尔分数)A,35%B和45%C的三元气体混合物。已知在体系压力60795kPa 及348.2K下混合物中组分A,B和C的逸度系数分别为07,0.6和0.9,试计算该混合物的逸度。 解:由混合物逸度系数与组分分逸度系数的关系知 n=∑yn lnn=yln+y2n中2+y3ng 0.2ln07+0.35ln0.6+045ln0.9=-02975 pn=0.7427 fm=ppn=6079.5×103×0.7427=45152(kPa) 8.用PR方程计算20265kPa和34405K的下列丙烯(1)一异丁烷(2)体系的摩尔体积、组分逸度和总 逸度。(a)x1=0.5的液相;(b)y1=0.6553的气相。(设k12=0) 解:本题属于均相性质计算。其中,组分逸度系数和组分逸度属于敞开系统的性质,而混合物的逸度系 数和逸度属于封闭系统的性质
33 3 = −811.4( / ) cm mol 据式(3-52)知 ˆ ln (2 ) i j ij m j p y B B RT = − 式中 p=101.33kPa, T=354.8K 则甲醇的分逸度系数 1 ˆ 为 1 1 11 1 12 ˆ ln (2 2 ) m p y B y B B RT = + − 3 101.33 10 6 [2 0.582( 981) 2 0.582( 784) ( 811.4)] 10 8.314 354.8 − = − + − − − = −0.0427 故 1 ˆ =0.958 水的分逸度系数 2 ˆ 为 2 2 12 2 22 ˆ ln (2 2 ) m p y B y B B RT = + − 3 101.33 10 6 [2 0.418( 784) 2 0.418( 559) ( 811.4)] 10 8.314 354.8 − = + − + − − − = −0.0107 故 1 ˆ =0.989 7.设有一含 20%(摩尔分数)A,35%B 和 45%C 的三元气体混合物。已知在体系压力 6079.5kPa 及 348.2K 下混合物中组分 A,B 和 C 的逸度系数分别为 0.7,0.6 和 0.9,试计算该混合物的逸度。 解:由混合物逸度系数与组分分逸度系数的关系知 ˆ ln ln m i i i = y 故 1 1 2 2 3 3 ˆ ˆ ˆ ln ln ln ln m = + + y y y = + + = − 0.2ln0.7 0.35ln0.6 0.45ln0.9 0.2975 0.7427 m = 3 6079.5 10 0.7427 m m f p = = =4515.2(kPa) 8. 用PR方程计算2026.5kPa和344.05K的下列丙烯(1)-异丁烷(2)体系的摩尔体积、组分逸度和总 逸度。(a) x1 = 0.5 的液相;(b) y1 = 0.6553 的气相。(设 k12 = 0 ) 解:本题属于均相性质计算。其中,组分逸度系数和组分逸度属于敞开系统的性质,而混合物的逸度系 数和逸度属于封闭系统的性质
采用状态方程模型,需要输入纯组分的,Pa,O,以确定PR方程常数,从附表查得各组分的 T,P,O1并列于下表 丙烯和异丁烷的Ta,Pa,O1 组分, Pa/MPa 304.19 7381 异丁烷(2)425.18 3.797 0.193 对于二元均相混合物,若给定了温度、压力和组成三个独立变量,系统的状态就确定下来了,并可 以确定体系的状态为气相。 另外,对于混合物,还需要二元相互作用参数,已知k12=0 计算过程b=团→回一→(=12)团一/=h(Px)h厂=h( 用软件来计算。启动软件后,输入T,P,O1和独立变量,即能方便地得到结果,并可演示计算过 程 PR方程计算气相混合物的热力学性质 T=273.15K,P=1.061MPa,y=0.8962,y2=0.1038 纯组分常数 426235.8,a2=1930018(MPa b1=2665612,b2=7246431( cm'mol-) 混合物常数 a=5116346.b=3141101 摩尔体积 V =1934.21(cm'mol-) 组分逸度系数 h=-0.07510,h2=-0.2504 组分逸度f"=Py可 hnf=-0.1255h/2=-24565 混合物逸度系数,表3-1c lnq=-0.09330 混合物逸度∫"=Pq lnf"=-0.03409 分析计算结果知 无论是液相还是气相的均相性质,均能由此方法来完成。 状态方程除了能计算尸-匚T、逸度性质外,还能计算许多其它的热力学性质,如焓、熵等,它们在 化工过程中都十分有用。同时也表明,经典热力学在物性相互推算中的强大作用 9.二元气体混合物的h1=0.18(-2y1)和hna2=0.1,求hg。 解:hq=y1hno1+y2hno2=0.181-2y1)y1+0.1y2=0081-036y2+0.1 10.常压下的三元气体混合物的q=0.2y1y2=03yy3+0.15y2y3,求等摩尔混合物的f1,2,/3 In (nIno d(0.2an2/n-03nn3/n+0.15m2n/n) 解 02y2-0.25y2y3+0.3y1y3 同样得 hO2=02y2+065yy+0.15y2
34 采用状态方程模型,需要输入纯组分的 Tci Pci i , , ,以确定 PR 方程常数,从附表查得各组分的 Tci Pci i , , 并列于下表 丙烯和异丁烷的 Tci Pci i , , 组分,i Tci /K Pci /MPa i 丙烯(1) 304.19 7.381 0.225 异丁烷(2) 425.18 3.797 0.193 对于二元均相混合物,若给定了温度、压力和组成三个独立变量,系统的状态就确定下来了,并可 以确定体系的状态为气相。 另外,对于混合物,还需要二元相互作用参数,已知 k12 = 0。 计算过程是 a ,b (i = 1,2) i i → a,b → V → ln ˆ i (i =1,2);ln → f (P x ) f (P) i i i ln ˆ ,ln ln ˆ ln = = 用软件来计算。启动软件后,输入 Tci Pci i , , 和独立变量,即能方便地得到结果,并可演示计算过 程。 PR 方程计算气相混合物的热力学性质 T = 273.15 K, P =1.061 MPa, y1 = 0.8962, y2 = 0.1038 纯组分常数 a1 = 426235.8, a2 =1930018 (MPa cm6 mol-2) b1 = 26.65612,b2 = 72.46431 (cm3mol-1 ) 混合物常数 a = 511634.6,b = 31.41101 摩尔体积 = 1934.21 v V (cm3mol-1 ) 组分逸度系数 ln ˆ 1 = −0.07510,ln ˆ 2 = −0.2504 v v 组分逸度 v i i v f i Py ˆ ˆ = 2.4565 ˆ 0.1255,ln ˆ ln 1 = − 2 = − v v f f 混合物逸度系数,表 3-1c ln = −0.09330 v 混合物逸度 v vl f = P ln = −0.03409 v f 分析计算结果知 无论是液相还是气相的均相性质,均能由此方法来完成。 状态方程除了能计算P-V-T、逸度性质外,还能计算许多其它的热力学性质,如焓、熵等,它们在 化工过程中都十分有用。同时也表明,经典热力学在物性相互推算中的强大作用。 9. 二元气体混合物的 ( ) 1 18 1 2 1 ln ˆ = 0. − y 和 ln ˆ 2 = 0.1 ,求 ln 。 解: ln ln ˆ ln ˆ 0.18(1 2 ) 0.1 0.08 0.36 0.1 2 = y1 1 + y2 2 = − y1 y1 + y2 = y1 − y1 + 10.常压下的三元气体混合物的 1 2 1 3 15 2 3 ln = 0.2y y − 0.3y y + 0. y y ,求等摩尔混合物的 1 2 3 ˆ , ˆ , ˆ f f f 。 解: ( ) ( ) 2 3 1 3 2 2 1 1 2 1 3 2 3 1 , , 1 0.2 0.25 0.3 ln 0.2 0.3 0.15 ln ˆ 2,3 y y y y y dn d n n n n n n n n n n n T P n = − + − + = = 同样得 2 1 3 3 2 ln ˆ 2 = 0.2y1 + 0.65y y + 0.15y