题目
4.已知苯(A)和甲苯(B)的饱和蒸气压计算公式分别如下式-|||-lg (dfrac (pA)({p)_(a)})=9.7795-dfrac (1686.8K)(T)-|||-lg (dfrac (poverrightarrow {B)}({P)_(a)})=10.4549-dfrac (2047.3K)(T)-|||-若苯和甲苯可形成理想液态混合物,试计算:370K下饱和蒸气压等于100kPa的苯-甲苯-|||-系统的液态组成x B和气态组成yB。
题目解答
答案
解析
步骤 1：计算苯和甲苯在370K下的饱和蒸气压
根据给定的饱和蒸气压计算公式，分别计算苯和甲苯在370K下的饱和蒸气压。
步骤 2：计算液态组成x B
根据理想液态混合物的性质，利用饱和蒸气压和总蒸气压的关系，计算液态组成x B。
步骤 3：计算气态组成y B
根据理想液态混合物的性质，利用饱和蒸气压和总蒸气压的关系，计算气态组成y B。
【答案】
步骤 1：计算苯和甲苯在370K下的饱和蒸气压
苯的饱和蒸气压计算公式为 $\lg (\dfrac {pA}{{p}_{a}})=9.7795-\dfrac {1686.8K}{T}$，代入T=370K，得到苯的饱和蒸气压为 $pA={10}^{9.7795-\dfrac {1686.8K}{370}}Pa={10}^{5.22}Pa=166.18kPa$。
甲苯的饱和蒸气压计算公式为 $\lg (\dfrac {p\overrightarrow {b}}{{p}_{a}})=10.4549-\dfrac {2047.3k}{T}$，代入T=370K，得到甲苯的饱和蒸气压为 $pB={10}^{10.4549-\dfrac {2047.3k}{370}}{P}_{a}={10}^{4.52}Pa=83.49kPa$。
步骤 2：计算液态组成x B
根据理想液态混合物的性质，有 ${P}_{A}'(1-{x}_{B})+{P}_{B}{x}_{B}=P$，代入已知的苯和甲苯的饱和蒸气压以及总蒸气压，得到 ${x}_{B}=\dfrac {p-p\hat {A}}{{p}_{B}'-p\hat {A}}=\dfrac {100-166.18}{83.49-166.18}=0.80$。
步骤 3：计算气态组成y B
根据理想液态混合物的性质，有 ${y}_{B}=\dfrac {{P}_{B}{x}_{B}}{p}=\dfrac {83.49kPa\times 0.80}{100kPa}=0.67$。
根据给定的饱和蒸气压计算公式，分别计算苯和甲苯在370K下的饱和蒸气压。
步骤 2：计算液态组成x B
根据理想液态混合物的性质，利用饱和蒸气压和总蒸气压的关系，计算液态组成x B。
步骤 3：计算气态组成y B
根据理想液态混合物的性质，利用饱和蒸气压和总蒸气压的关系，计算气态组成y B。
【答案】
步骤 1：计算苯和甲苯在370K下的饱和蒸气压
苯的饱和蒸气压计算公式为 $\lg (\dfrac {pA}{{p}_{a}})=9.7795-\dfrac {1686.8K}{T}$，代入T=370K，得到苯的饱和蒸气压为 $pA={10}^{9.7795-\dfrac {1686.8K}{370}}Pa={10}^{5.22}Pa=166.18kPa$。
甲苯的饱和蒸气压计算公式为 $\lg (\dfrac {p\overrightarrow {b}}{{p}_{a}})=10.4549-\dfrac {2047.3k}{T}$，代入T=370K，得到甲苯的饱和蒸气压为 $pB={10}^{10.4549-\dfrac {2047.3k}{370}}{P}_{a}={10}^{4.52}Pa=83.49kPa$。
步骤 2：计算液态组成x B
根据理想液态混合物的性质，有 ${P}_{A}'(1-{x}_{B})+{P}_{B}{x}_{B}=P$，代入已知的苯和甲苯的饱和蒸气压以及总蒸气压，得到 ${x}_{B}=\dfrac {p-p\hat {A}}{{p}_{B}'-p\hat {A}}=\dfrac {100-166.18}{83.49-166.18}=0.80$。
步骤 3：计算气态组成y B
根据理想液态混合物的性质，有 ${y}_{B}=\dfrac {{P}_{B}{x}_{B}}{p}=\dfrac {83.49kPa\times 0.80}{100kPa}=0.67$。