化工热力学部分答案

11.什么是混合规则？其主要用途是什么？ 答：用纯物质的参数和混合物的组成来表示混合物参数的数学关系式称为混合规则 一个 EOS 可以使用不同的混合规则，一个混合规则也可以用于不同的 EOS （1）常用的混合规则 常用的混合规则是二次型混合规则： 其中，Qm 表示混合物的物性参数；yi、yj分别表示混合物中 i 组分和 j 组分的摩尔分数； Qij 当下标相同时表示纯组分的物性参数，当下标不相同时表示相互作用项（或交叉项） 二次型混合规则一般应用于非极性和弱极性混合物 （2）混合物的第二 Virial 系数 当用二项 Virial EOS 计算真实流体混合物的 PVT 性质时 混合物的第二 Virial 系数 Bm 用下面的混合规则进行计算其中 y 表示混合物中各组分的摩尔分数Bij表示 i 和 j 之间的相互作用，i 和 j 相同，表示 同类分子作用，i 和 j 不同表示异类分子作用 （3）具有两个参数 a 和 b 的 Cubic EOSvan der Waals EOS，RK EOS，SRK EOS，PR EOS 用于混合物时，混合物的参数 am 和 bm 可用下式计算其中，交叉系数计算公式为或式中,δij 是两组分相互作用参数 2.什么是混合规则？它在处理真实流体混合物时起到什么作用？ 同上回答 3.写出稳流体系的熵平衡方程，并举例说明该方程的具体应用。

并说明如何用熵产生 SG判 断过程的自发性 答：稳流体系的熵平衡方程具体应用见课本例题 热力学第二定律可知：SG>0--不可逆过程SG=0--可逆过程可判断过程进行的方向SG 0.5 MPa，选择用三项 Virial EOS 求解D)13kmolm    159. 0B26kmolm      3100 . 9C   21VVpdVWr21 VC VB RTpVZ             321VCVB VRTp            21321VVdV VCVB VRTWr                                   2122122111 211ln VVC VVBVVRTRTBppBRTpVZ     11'pRTBV  /molm33 531078. 8104431314. 810159. 0          Vkg89.72641078. 810 3      MVnVm8(E)用迭代法由 Eq D 解出 V1 和 V2，代入 Eq E，求出功。

2.计算热力学性质变化量△M 的方法Problem: 如果真实流体(real fluid)的状态由 state 1 变化到 state 2, 如何计算其热力学性质 变化量△M ? 要解决这一问题，必须设计一条正确的解题路线该路线用下面的计算框图表示92.某一实际气体由状态 1(T1, p1)变化到状态 2(T2 , p2)假设气体的状态方程 ，其中 a、b 是常数，理想气体的定压热容与温度无关，求该状态变化过程的 ΔS 解RTabpRTV/ )(/   103. 二元溶液偏摩尔性质的计算 题型（1）已知在一定的温度和压力下二元溶液的摩尔焓与组成的关系是 ，式中，x 是摩尔分数试求（1）组分 1 和组分 2 的偏摩尔焓 （2）溶液的混合焓变化（组分 1 和组分 2 的标准态均以 Lewis—Randall 定则为基准） 解： （1）对于二元溶液，根据 Gibbs-Duhem Equation 当 M=H 时，（2）molJ100)0x, 1x(HH211J/mol5451503 11xxH   121dxdMxMM  112dxdMxMM  11molJ150)0x, 1x(HH122题型（2）12题型（3）13证明题 （1）证明等温、等压条件下的 Gibbs-Duhem 方程可以写成如下形式式中，x 是摩尔分数，是活度系数0ln   iiidx14证明：。