题目
在真实气体混合物,当P趋近于0时,组分i的逸度系数等于()。A. 0B. 1C. ∞D. 无法确定
在真实气体混合物,当P趋近于0时,组分i的逸度系数等于()。
A. 0
B. 1
C. ∞
D. 无法确定
题目解答
答案
B. 1
解析
考查要点:本题主要考查真实气体混合物中逸度系数在低压极限下的性质,需理解逸度系数的物理意义及理想气体行为的条件。
解题核心思路:
当压力趋近于0时,真实气体的行为逐渐接近理想气体。此时,分子间作用力可忽略不计,气体体积和压力符合理想气体定律,因此各组分的逸度系数趋近于1。
破题关键点:
- 逸度系数的定义:逸度系数φ是真实气体逸度与理想气体逸度的比值,反映气体偏离理想状态的程度。
- 低压极限性质:在极低压力下,真实气体与理想气体的差异消失,φ趋近于1,无论是否处于混合物中。
关键概念:
逸度系数φ的表达式为:
$\varphi_i = \frac{f_i}{f_i^*}$
其中,$f_i$为真实气体的逸度,$f_i^*$为相同温度和压力下理想气体的逸度。
低压条件分析:
当压力$P \to 0$时,气体分子间距增大,分子间作用力和体积效应可以忽略,气体行为完全符合理想气体定律。此时:
- 真实气体的逸度$f_i$与理想气体的逸度$f_i^*$相等。
- 无论是否处于混合物中,组分$i$的逸度系数均满足:
$\varphi_i \to 1$
选项排除:
- A. 0:逸度系数不可能为0,否则逸度为0,与实际不符。
- C. ∞:高压下可能出现较大偏差,但低压下不会趋近无穷大。
- D. 无法确定:理论明确,低压极限下φ趋近于1,故排除。