题目
已知某液体混合物中各组分的汽液平衡常数与温度的关系如下:组分组成 zi (mol%)Ki （t的单位为r）C30.23-0.75+0.0C40.45-0.04+0.012tC50.32-0.17+0.01t上述混合物若温度为77 r,试分析是否有液相存在。
已知某液体混合物中各组分的汽液平衡常数与温度的关系如下:
组分
组成 zi (mol%)
Ki （t的单位为r）
C3
0.23
-0.75+0.0
C4
0.45
-0.04+0.012t
C5
0.32
-0.17+0.01t
上述混合物若温度为77 r,试分析是否有液相存在。
题目解答
答案
解:混合物温度77 r时;
Kc3=-0.75+0.06 77=3.87 Kc4=0.884 Kc5=0.6
XKxi=3.87 0.23+0.884 0.56+0.6 0.33=1.583>1
即 Xy/ki=0.23/3.87+0.56/0.884+0.33/0.6=1.77>1
即 Xy/ki>1,T<TD
混合物处于两相区,固有液相存在
解析
步骤 1：计算各组分的汽液平衡常数Ki
根据题目中给出的汽液平衡常数与温度的关系，计算温度为77 r时各组分的Ki值。
- 对于C3组分，Ki = -0.75 + 0.06 * 77 = 3.87
- 对于C4组分，Ki = -0.04 + 0.012 * 77 = 0.884
- 对于C5组分，Ki = -0.17 + 0.01 * 77 = 0.6
步骤 2：计算混合物的加权平均Ki值
根据各组分的组成zi和Ki值，计算混合物的加权平均Ki值。
- 加权平均Ki = 0.23 * 3.87 + 0.45 * 0.884 + 0.32 * 0.6 = 1.583
步骤 3：判断是否有液相存在
根据加权平均Ki值与1的比较，判断混合物是否有液相存在。
- 如果加权平均Ki > 1，则混合物处于两相区，有液相存在。
- 如果加权平均Ki < 1，则混合物处于单相区，没有液相存在。
- 如果加权平均Ki = 1，则混合物处于临界点，有液相存在。
根据题目中给出的汽液平衡常数与温度的关系，计算温度为77 r时各组分的Ki值。
- 对于C3组分，Ki = -0.75 + 0.06 * 77 = 3.87
- 对于C4组分，Ki = -0.04 + 0.012 * 77 = 0.884
- 对于C5组分，Ki = -0.17 + 0.01 * 77 = 0.6
步骤 2：计算混合物的加权平均Ki值
根据各组分的组成zi和Ki值，计算混合物的加权平均Ki值。
- 加权平均Ki = 0.23 * 3.87 + 0.45 * 0.884 + 0.32 * 0.6 = 1.583
步骤 3：判断是否有液相存在
根据加权平均Ki值与1的比较，判断混合物是否有液相存在。
- 如果加权平均Ki > 1，则混合物处于两相区，有液相存在。
- 如果加权平均Ki < 1，则混合物处于单相区，没有液相存在。
- 如果加权平均Ki = 1，则混合物处于临界点，有液相存在。