题目
A,B两液体能形成理想液态混合物。已知在温度t时纯A的饱和蒸气压pA=40kPa,纯B的饱和蒸气压P=120kPa(1)在温度t下,于气缸中将组成为y(A)=0.4的A、B混合气体恒温缓慢压缩,求凝结出滴微小液滴时系统的总压及该液滴的组成以摩尔分数表示(2)若将A、B两液体混合,并使此混合物在100kPa,温度t下开始沸腾,求该液态混合物的组成及沸腾时饱和蒸气的组成摩尔分数。
A,B两液体能形成理想液态混合物。已知在温度t时纯A的饱和蒸气压pA=40kPa,纯B的饱和蒸气压P=120kPa(1)在温度t下,于气缸中将组成为y(A)=
0.4的A、B混合气体恒温缓慢压缩,求凝结出滴微小液滴时系统的总压及该液滴的组成以摩尔分数表示(2)若将A、B两液体混合,并使此混合物在100kPa,温度t下开始沸腾,求该液态混合物的组成及沸腾时饱和蒸气的组成摩尔分数。
0.4的A、B混合气体恒温缓慢压缩,求凝结出滴微小液滴时系统的总压及该液滴的组成以摩尔分数表示(2)若将A、B两液体混合,并使此混合物在100kPa,温度t下开始沸腾,求该液态混合物的组成及沸腾时饱和蒸气的组成摩尔分数。
题目解答
答案

解析
步骤 1:凝结出第一滴微小液滴时气相组成不变
由于形成理想液态混合物,所以每个组分均符合Raoult定律。凝结出第一滴微小液滴时气相组成不变。因此在温度t时有:
${y}_{A}P={x}_{A}{P}_{A}'$
${y}_{B}P={x}_{B}{P}_{B}'$
步骤 2:计算液滴的组成
根据题意,${y}_{A}=0.4$,${y}_{B}=0.6$,${P}_{A}'=40kPa$,${P}_{B}'=120kPa$。代入上述方程,得到:
$0.4P={x}_{A}40$
$0.6P={x}_{B}120$
解得:
${x}_{A}=0.667$
${x}_{B}=0.333$
步骤 3:计算系统的总压
根据Raoult定律,系统的总压为:
$P={x}_{A}{P}_{A}'+{x}_{B}{P}_{B}'$
代入${x}_{A}=0.667$,${x}_{B}=0.333$,${P}_{A}'=40kPa$,${P}_{B}'=120kPa$,得到:
$P=0.667\times40+0.333\times120=66.7kPa$
步骤 4:计算液态混合物的组成
混合物在100kPa,温度t下开始沸腾。根据Raoult定律,系统的总压为:
$P={x}_{A}{P}_{A}'+{x}_{B}{P}_{B}'$
代入$P=100kPa$,${P}_{A}'=40kPa$,${P}_{B}'=120kPa$,得到:
$100={x}_{A}40+{x}_{B}120$
解得:
${x}_{A}=0.25$
${x}_{B}=0.75$
步骤 5:计算沸腾时饱和蒸气的组成摩尔分数
根据Raoult定律,沸腾时饱和蒸气的组成摩尔分数为:
${y}_{A}=\dfrac{{x}_{A}{P}_{A}'}{P}$
${y}_{B}=\dfrac{{x}_{B}{P}_{B}'}{P}$
代入${x}_{A}=0.25$,${x}_{B}=0.75$,${P}_{A}'=40kPa$,${P}_{B}'=120kPa$,$P=100kPa$,得到:
${y}_{A}=0.1$
${y}_{B}=0.9$
由于形成理想液态混合物,所以每个组分均符合Raoult定律。凝结出第一滴微小液滴时气相组成不变。因此在温度t时有:
${y}_{A}P={x}_{A}{P}_{A}'$
${y}_{B}P={x}_{B}{P}_{B}'$
步骤 2:计算液滴的组成
根据题意,${y}_{A}=0.4$,${y}_{B}=0.6$,${P}_{A}'=40kPa$,${P}_{B}'=120kPa$。代入上述方程,得到:
$0.4P={x}_{A}40$
$0.6P={x}_{B}120$
解得:
${x}_{A}=0.667$
${x}_{B}=0.333$
步骤 3:计算系统的总压
根据Raoult定律,系统的总压为:
$P={x}_{A}{P}_{A}'+{x}_{B}{P}_{B}'$
代入${x}_{A}=0.667$,${x}_{B}=0.333$,${P}_{A}'=40kPa$,${P}_{B}'=120kPa$,得到:
$P=0.667\times40+0.333\times120=66.7kPa$
步骤 4:计算液态混合物的组成
混合物在100kPa,温度t下开始沸腾。根据Raoult定律,系统的总压为:
$P={x}_{A}{P}_{A}'+{x}_{B}{P}_{B}'$
代入$P=100kPa$,${P}_{A}'=40kPa$,${P}_{B}'=120kPa$,得到:
$100={x}_{A}40+{x}_{B}120$
解得:
${x}_{A}=0.25$
${x}_{B}=0.75$
步骤 5:计算沸腾时饱和蒸气的组成摩尔分数
根据Raoult定律,沸腾时饱和蒸气的组成摩尔分数为:
${y}_{A}=\dfrac{{x}_{A}{P}_{A}'}{P}$
${y}_{B}=\dfrac{{x}_{B}{P}_{B}'}{P}$
代入${x}_{A}=0.25$,${x}_{B}=0.75$,${P}_{A}'=40kPa$,${P}_{B}'=120kPa$,$P=100kPa$,得到:
${y}_{A}=0.1$
${y}_{B}=0.9$