化學(xué)工程基礎(chǔ)習(xí)題

1、增例：測得一臺正在工作的離心泵進、出口壓強表的讀數(shù)分別為38 KPa（真空度）和138 KPa（表壓強）。如果當時的大氣壓強為1工程大氣壓，試求該泵的進、出口的絕對壓強各為多少？解解： 1工程大氣壓 = 98.07 KPa 泵進口絕對壓強 P1 = 98.07 - 38 = 60.07 (kPa) 泵出口絕對壓強 P2 = 98.07 + 138 = 236.07 (kPa)1 補充：補充：U型型管壓差計例題管壓差計例題 采用串聯(lián)U型管壓差計（指示液為汞）測量輸水管路A截面處的壓強，其中R1 = 0.6 m， R2 = 0.7 m， h1 = 0.5 m， h2 = 0.8 m。兩U型連接管充

2、滿水，當?shù)卮髿鈮簭妏0 9.807104 Pa。試求A截面處測得的壓強（分別用絕對壓強和表壓表示）。2解：由靜力學(xué)方程得 解得/3112/3/33222/212/11ghgRghghgR222PPPPPPPPPPPPOHHgOHOHHgaPaPaPaPPPPamsmmkgmsmmkgPPPaOHHga54552323212110686. 210807. 910705. 110705. 1)5 . 08 . 0(81. 91000)7 . 06 . 0(81. 913600)hg(h)Rg(R2表表3補充：補充：2. 微壓差計微壓差計 若壓強差較小，又要精確讀出液柱高度R（教材用h），設(shè)計出雙液

3、杯式微壓差雙液杯式微壓差計。計。U型管上端各裝一擴大室，擴大室直徑D與U型管直徑d之比要大于10。壓差計內(nèi)裝有A、C兩種指示液，兩者密度相近，互不相溶不起反應(yīng)，也不與被測流體互溶。因為D/d 10，由R變化引起的擴大室內(nèi)液面變化很小，可視為等高，則壓強差：該儀器常用來測量氣體的壓強差。gR21CAPP4例如要測的壓強差 ，若用苯（苯 = 879 kgm-3）做指示液的U型管壓差計測量，讀數(shù)為：若用苯和水（水 = 998 kgm-3）做指示液的雙液杯式壓差計測量，讀數(shù)為：則讀數(shù)放大PaP120mmmsmmkgPagPR14014. 081. 987912023mmmsmmkgPagPRCA103

4、0103. 081. 987999812023/34. 714103/mmmmRR5 例例1-4 要求安裝輸水量為30 m3/h的一條管路，試選擇適當規(guī)格的水管。 解解：參考表1-1（p.16）的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，選取水在管內(nèi)的流速w = 1.8 m/s。再由流體的體積流量V和選定的流速按下式求出管道直徑d：wVd477077. 036008 . 1785. 030/3600/303mmmdsmV所以因為wVdwVdwVAAVw442即6查水管規(guī)格，確定用 的管子，其實際尺寸為 ，這說明管子的外徑為這說明管子的外徑為88.5 mm，壁，壁厚為厚為4 mm，則其內(nèi)徑為：因此，水在輸送管內(nèi)的實際操作流速為

5、：0805. 05 .80245 .88mmmd內(nèi)/6 . 13600)0805. 0(785. 0302smw/345 .887用虹吸管從高位槽向反應(yīng)器加料，高位槽和反應(yīng)器均與大氣相通，要求料液在管內(nèi)以1 m/s的流速流動。設(shè)料液在管內(nèi)流動時的能量損失為20 J/kg（ 不 包 括 出 口 的 能 量 損失），試求高位槽的液面應(yīng)比虹吸管的出口高出多少？8解：取高位槽液面1-1/截面，虹吸管出口的內(nèi)側(cè)截面為2-2/截面，并以2-2/截面為基準面，列伯努利方程得式中：Z1 = h, Z2 = 0， P1 = P2 = 0 (表壓強)，H = 0。因為1-1/截面比2-2/截面面積大得多，所以w1

6、= 0，而w2= 1 m/s，h = 20 J/kg，代入得 液面應(yīng)比虹吸管的出口高2.09 m.hgP2gwZHgP2gwZ22221211m09. 2h20219.81h9 容器間相對位置的確定容器間相對位置的確定 在圖1-20所示的一個流程中，容器B液面上方的靜壓強PB為1.47105 Pa（絕對壓強），貯罐A液面上方接通大氣，靜壓強PA為9.81104 Pa（絕對壓強）。若要求流體以7.20 m3/h的體積流量由A流入B，則貯罐A的液面應(yīng)比B高出多少？已知該流體的密度（）為900 kg/m3，管道直徑為100 mm。圖1-20 容器的相對位置10解：根據(jù)式（1-22b），圖中、兩處的能

7、量守恒關(guān)系式為： 所以022ZgPgw01w sm255. 0)100. 0(785. 03600/20. 7d4Vw222m55. 555. 5103 . 381. 990010)81. 97 .14(81. 920)255. 0(gPPg2wwZZ342AB21222111例例1-6 對于內(nèi)徑為100 mm的水管，要求每100 m管道因沿程阻力損失的壓頭不能大于1.00 米水柱，試求該管道中允許流速。解解 已知：d = 0.100 m ；l = 100 m； = 1.0010-3 PaS；= 103 kg/m3代入式（1-34），得= 2.45107查圖（1-24）或由式（1-33a）計算

8、得：Re = 1.04105223241Regdlhf2323)1000. 1 (81. 9)1000()100. 0(10000. 141/04. 110101000. 11004. 1Re3135smdw12補充： 某燃燒爐的平壁由三種材料構(gòu)成，最內(nèi)層為耐火磚，中間層為保溫磚，外層為普通磚，各層材料的厚度和導(dǎo)熱系數(shù)依次為 1 = 225 mm，11.4 W/(mK)；2 = 250 mm， 2 0.15 W/(mK)；3 = 225 mm，3 0.8 W/(K m)。已測得內(nèi)外表面溫度分別為930 和 40 ，求 單 位 面 積 的 熱 損 失 和 各 層 間 接 觸 面 的 溫 度 。1

9、3解: （1）單位面積熱損失為 2n1iii/422802250150250041225040930tqmW.14（2）各層溫差及各接觸面的溫度：118.640158.6ttt158.6703.5862.1ttt703.50.150.250422qAqt862.167.9930ttt67.91.40.225422qAqt43322322/22211211/11115（1）各種材料以單位面積計（即取A = 1 m2）的熱阻R；（2）燃燒爐熱通量q/及導(dǎo)熱總溫差；（3）燃燒爐平壁中各材料層的溫差分 布。 如圖所示，某燃燒爐的平壁由耐火磚、絕熱磚和建筑磚三種材料砌成，各層材料的厚度和導(dǎo)熱系數(shù)依次為

10、1 = 200 mm，11.2 W/(mK)；2 = 250 mm， 2 0.15 W/(mK)；3 = 200 mm，3 0.85 W/(K m)。若已知耐火磚內(nèi)側(cè)溫度t1 為 900 ，絕熱磚和建筑磚接觸面上的溫度t3為 280 。從多層平面壁穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)方面考慮，試求：16解：（1）以單位面積計的熱阻為耐火磚：絕熱磚：建筑磚： （2）在穩(wěn)態(tài)條件下通過各材料層的熱通量相等。燃燒爐熱通量WKAR/167. 012 . 12 . 01111WKAR/67. 1115. 025. 02222WKAR/235. 0185. 02 . 0333322131/33867. 1167. 0280900mW

11、RRttq17燃燒爐導(dǎo)熱總溫差（3）各材料層的溫差分布7001)235. 067. 1167. 0(338A)RRR(qttt321/414 . 1:10:1235. 0:67. 1:167. 0:321321RRRttt18某燃燒爐由三層磚砌成，內(nèi)層為耐火磚， 11.00 W/(mK)，厚度為230 mm；中間為保溫磚， 2 0.150 W/(mK)；外層為普通磚，3 0.900 W/(K m)，厚度為230 mm。耐火磚內(nèi)側(cè)溫度為 700 ，要求普通磚內(nèi)壁溫度不超過150 ，外壁溫度不超過60 。試求保溫磚的厚度及每平方米壁面損失的熱量。解：343213132141n1iiitqRttRR

12、ttRRRttA19。熱量為即每平方米壁面損失的。，即保溫磚層的厚度為解得式中：W351mW/351256. 0200. 067. 623. 060-700tqm200. 0m200. 0256. 06015067. 80.230150-700W/Km256. 0)Km/(W900. 0m230. 0ARW/Km67. 6)Km/(W150. 0ARW/Km230. 0)Km/(W00. 1m230. 0AR2332211/22233322222211120例例2-1 若在熱交換器里的一根鋼管，管內(nèi)徑是25 mm，管壁厚3.25 mm，管長5.00 m，管內(nèi)壁溫度是373 K，管外壁溫度是37

13、1 K，已知鋼的導(dǎo)熱系數(shù) = 49 W/mK，這根鋼管傳遞熱量為多少？解解 已知 mm = 0.0125 m =12.5 + 3.25 = 15.75 mm = 0.01575 m = 3.25 mm = 0.00325 m L = 5.00 m = 49 W/mK K K（1）按圓筒壁穩(wěn)定熱傳導(dǎo)公式 （2-8）計算： W5 .122251r2r3731t3712t412211033. 10125. 001575. 0ln303. 2)371373(4900. 514. 32ln)(2rrttLq21（2）按平面壁穩(wěn)定熱傳導(dǎo)公式（2-6b）計算： W從上述計算結(jié)果可以看出，其 ，用平面壁穩(wěn)定熱

14、公式計算，誤差僅為1左右。 )62(/21bAttqQ00325. 0)371373(0141. 000. 514. 3249/)(222121ttrrLq41034. 1226. 112rr22221rrLrLA22：為安全并減少熱損失，要在外徑為140 mm的蒸氣管外包扎石棉保溫層。石棉的= 0.10.0002t W/m，式中t為攝氏溫度。蒸氣管外壁溫度240 ，要求每米管長的熱損失控制在300 W/m之下，且保溫層外壁溫度不高于40 。試求保溫層的厚度及保溫層中溫度分布。解：mW128. 02402400002. 01 . 01123（1）保溫層厚度（2）保溫層中溫度分布設(shè)保溫層中半徑為

15、 r 處的溫度為 t ，則12rrmm50m05. 007. 0120. 0,m120. 0r123. 2007. 0ln300)40240(128. 02rlnLq)tt (2rlnrrln)tt (L2q212121221得由rln373752t007. 0ln300) t240(128. 02rln解得24：試計算一黑體表面溫度分別為20 及600 時輻射能力的變化。解解： 黑體在20 時的輻射能力 黑體在600 時的輻射能力由 此 可 見 ，同一黑體在溫度變化600/2030倍，而輻射能力增加78.8倍，說明。/4181002027367. 51002441001mWTcE/32930

16、10060027367. 51002442002mWTcE8 .7841832930EE102025例題2-2 鋼在673 K時，每秒每平方米因輻射放出多少熱量？解 鋼的黑度= 0.8， T = 673 K，按（2-13b）計算：/103 . 91006738 . 067. 510067. 52344mWTE261-2 相間傳質(zhì)相間傳質(zhì)雙膜理論雙膜理論及其它有關(guān)理論及其它有關(guān)理論 上面已經(jīng)提到，物質(zhì)由一相轉(zhuǎn)移到另一相的過程是由三個階段組成的。第一與第三階段屬于單相中的擴散過程，上面已予討論。 下面我們著重討論第二階段，即。必須指出，由于這個問題比較復(fù)雜，直到目前為止，尚沒有統(tǒng)一的成熟的理論足以

17、完善地反映相間傳質(zhì)地內(nèi)在規(guī)律?，F(xiàn)將有關(guān)理論簡單介紹如下。27 這是1923年提出并一直盛行的一種傳質(zhì)機理模型。它主要有三個方面的論點：（1）：物質(zhì)經(jīng)過擴散，到達氣液相接觸面上；達到氣液相接觸面的物質(zhì)溶于溶劑（液相）；溶解的物質(zhì)，從氣液相接觸面擴散到液相中。（2）：在上節(jié)所述膜模型概念的基礎(chǔ)上，假設(shè)不管是氣相或是液相，是層流還是湍流，在氣液相接觸面附近總有層流膜層存在。 假設(shè)在氣相和液相主體中濃度是均勻的，但是界面兩邊有效膜層內(nèi)存在濃度差，它是傳質(zhì)阻力的根本所在，此膜層的厚度與氣相、液相的流動情況有關(guān)。（3），如圖3-I-2所示，pi和ci呈平衡關(guān)系，但p和ci以及c和pi也不存在平衡關(guān)系。28

18、圖3-I-2即為雙膜理論示意圖。圖形表明，這個理論假設(shè)在界面兩側(cè)分別存在著有效膜（氣膜和液膜），在那里，物質(zhì)傳遞全部借助分子擴散來進行，濃度梯度在兩個層中的分布是線性的，而在有效膜以外濃度梯度消失，即假設(shè)折線pGpi和ciHc代表實際濃度變化pBpi和ciEc。膜層厚度假設(shè)為L1和L2。因為已假設(shè)界面上氣、液相存在著平衡，其關(guān)系為p* = f (c)。所以pi、ci的相對位置由相與相的平衡關(guān)系所決定。 圖3-I-2 雙膜理論示意圖29 根據(jù)近年的研究，在高流速下的兩相流體間的傳質(zhì)，具有下述特點： （1）具有自由相界面的兩相流體系統(tǒng)，相界面不是固定不變的。當兩相流速增大，湍流迅速發(fā)展，在相界面上

19、將形成眾多的漩渦，相界面由于這些漩渦所沖刷和貫穿而大大增加，從而嚴重地影響穩(wěn)定的滯流膜。甚至有人認為在這種情況下這個膜層已經(jīng)不復(fù)存在。 （2）在上述情況下，物質(zhì)傳遞主要靠漩渦來進行，即傳質(zhì)方式主要是對流擴散，而分子擴散很少。此時的傳質(zhì)速率主要取決于流體力學(xué)條件，而與流體性質(zhì)的關(guān)系極小。30繼雙膜理論之后又陸續(xù)提出了一些理論，如溶質(zhì)滲透理論，表面更新理論，界面動力狀態(tài)理論，無規(guī)漩渦模型等。這些理論在說明自由界面的非穩(wěn)態(tài)漩渦擴散和流體力學(xué)影響因素等方面又大大向前發(fā)展了。它們所提出的傳質(zhì)機理和實際情況更為接近。但是由于這些理論所依據(jù)的主要參數(shù)（如表面單元暴露時間，新表面的形成速率等）還難于直接測出，

20、因此直接根據(jù)它們進行計算來解決實際問題尚有困難，而只是在指導(dǎo)研究上有較大作用。3132 已知亨利系數(shù)E = 2.41 108 Pa，平衡蒸氣壓為48.5 103 Pa，當水溶液實際濃度c實 = 0.010 kmol/m3時，試問氣、液相傳質(zhì)進行的方向（水的密度 = 1000 kg/m3）。： 由亨利定律 得所以此時氣相中吸收質(zhì)向液相擴散，即為吸收過程。/1031. 2108 . 11041. 21013428300PammolEMHHcp */2 .11105 .481031. 2334*mmolHpc0/2 . 1102 .113mmolcc實33某氣體混合物中氫氣的含量為0.263%(mo

21、l)，在101.3 kPa、293 K條件下用水進行吸收。已知氫氣溶解在水中的亨利系數(shù)E = 6.44104 kPa，求所得溶液中氫氣的最大質(zhì)量百分濃度。解 將氣體混合物中含H2量折算為H2的分壓：p* = 101.3 0.263% = 0.266 kPa與其對應(yīng)的平衡濃度為：因為溶液中氫氣的濃度很小，故氫氣的最大質(zhì)量百分濃度為：（摩爾）%1013. 41044. 6266. 044Epx*（質(zhì)量）%1059. 41810021013. 45434：含有30（mol）CO2的某原料氣用水吸收，吸收溫度為303 K ，總壓力為101.3 kPa、已知該條件下CO2的亨利系數(shù)E = 0.188 1

22、06 kPa，求液相中CO2的最大濃度。解 由本題操作條件，在水中難溶的CO2形成稀溶液，故達到平衡時的溶液的最大濃度可按亨利定律計算。按題意，CO2的平衡分壓為p* = 101.3 30% = 30.4 kPa故 x = p* /E = 30.4/0.188 106 = 0.0001616即液相中CO2的最大濃度為0.0001616 （摩爾分數(shù)）35：在101.3 kPa、283 K條件下用水吸收含有0.8%(mol)環(huán)氧乙烷的氣體。已知該條件下環(huán)氧乙烷的亨利系數(shù)E = 550 kPa，求溶解度系數(shù)H和用比摩爾分數(shù)形式表示的平衡關(guān)系式。解 先假設(shè)吸收后的水溶液是稀溶液，則c總可用純?nèi)軇┑哪?/p>

23、濃度替代。取純水的密度0= 1000 kgm-3，摩爾質(zhì)量M 0= 18 kgmol-1，則有則水中環(huán)氧乙烷的極限濃度為：與總濃度比較，顯然符合稀溶液假設(shè)。kPamkmol101. 0185501000EMH1300mkmol0818. 08 . 03 .101101. 03*Hpc36再求m，由對于該稀溶液，可簡化為：4.43X15.43X1)X(m1mXYPEm*43. 53 .101550總5.43XmXY*37 已知某低濃度氣體吸收過程服從亨利定律，其氣膜吸收傳質(zhì)分系數(shù) kg = 0.27 kmol/m2hatm，液膜吸收傳質(zhì)分系數(shù)kl = 0.42 m/h；其平衡方程式 y* = 1

24、02x。試求氣相吸收傳質(zhì)總系數(shù)KG。設(shè)吸收塔以水噴淋，塔內(nèi)總壓強為104.5 kPa。 0 = 1000 kgm-3，M 0 = 18 kgmol-1，m = 102 kg = 0.27/101.3 = 0.0027 kmol/m2hkPa38由公式（3-II-13）kPahmkmol0012. 00.420.0052110.002711Hk1k11KkPamkmol00521. 0185 .1041021000MmPEMH2lgG130000故總lgGlgGHk1k11KHk1k1K1得39 在吸收塔中用某溶劑吸收混合氣體中的A物質(zhì)，在塔中的某一截面測得氣相中A的分壓為0.144 atm，液

25、相中A的濃度為 氣液之間的傳質(zhì)通量 ，氣膜傳質(zhì)分系數(shù) 實驗證實系統(tǒng)服從亨利定律，當 時，液相的平衡濃度為 。試求：（1）推動力 （2）傳質(zhì)系數(shù)（3）氣膜阻力占總阻力的百分率為多少？mh/kmol1020. 7N22/A/1000. 133mkmol/44. 12atmhmkmolkg1000. 82*atmpA/1000. 133mkmol；，ccppccppAAAAAiAiA*；，LGlKKk40： （1）求各推動力 用分壓差表示的氣膜推動力由得 用分壓差表示的氣相總推動力AiApp )p(pkNAiAg/APaatmatmmhkmolmhkmolkNppgAAiA321212121006.

26、 51000. 544. 11020. 7*AApp PaatmatmatmppAA42*1065. 0064. 01000. 8144. 041用濃度差表示液膜推動力由雙膜理論知 ，其中由 得AAiccAiAiHpc/1023. 1/1025. 11000. 81000. 1343223*kPamkmolatmmkmolpcHAA1006. 53PappAiA1053. 91006. 5101325144. 01006. 5333PappAAi/1017. 11053. 91023. 13334mkmolHpcAiAi/1017. 01000. 11017. 13333mkmolccAAi4

27、2 用濃度差表示液相總推動力因為 呈平衡的液相濃度所以AAcc *AApc 是與*/1079. 1325.101144. 01023. 1334*mkmolHpcAA/79. 01000. 11079. 1333*mkmolccAAm/h423.53100.17107.20ccNk32AAi/lA43（3）氣膜阻力占總阻力的百分率kPamh/kmol1011. 15 . 61020. 7222*AA/GppNKAh/m1011. 979. 01020. 722ccNK*/LAA0.78kPamhkmol101.3251.44kPamhkmol101.11kK1/K1/k總阻力氣膜阻力12112

28、12gGGg44 已知某氣體在填料塔中的吸收過程服從亨利定律，其氣膜吸收傳質(zhì)分系數(shù) ，液膜吸收傳質(zhì)分系數(shù) ，其平衡線方程式為 ,設(shè)吸收塔以水噴淋，塔內(nèi)總壓強 ，試計算KG，KL，KY，KX。：（1）計算氣相吸收傳質(zhì)總系數(shù)由 得：atmhmkmolkg2/30. 0hmkl/42. 0XY320*kPap100lgGHkkK111lgGHkkK11145H值可由下式求出：已知：代入上式得：所以00MmPH總/18)(320/1000)(030kmolkgMmmkg吸收劑水的千摩爾質(zhì)量吸收劑水的密度/00174. 0181003201000300kPamkmolMmPH總/0030. 03 .10

29、130. 02KPahmkmolkg/1088. 542. 000174. 010030. 01124KPahmkmolKG46（2）計算液相傳質(zhì)總系數(shù)（3）計算以總體比摩爾分差表示的氣相傳質(zhì)總系數(shù)（4）計算以總體比摩爾分差表示的液相傳質(zhì)總系數(shù)/3379. 000174. 01088. 54hmHKKGL/1088. 51001088. 5224hmkmolPKKGY總/77.181810003379. 0200hmkmolMKcKKLLX總47確定氣、液相傳質(zhì)過程的方向；確定氣、液相傳質(zhì)過程的方向；計算吸收推動力、傳質(zhì)系數(shù)及判定吸收的控制步驟。計算吸收推動力、傳質(zhì)系數(shù)及判定吸收的控制步驟。由

30、傳質(zhì)分系數(shù)計算各種傳質(zhì)總系數(shù)；由傳質(zhì)分系數(shù)計算各種傳質(zhì)總系數(shù)；吸收劑用量的計算；吸收劑用量的計算；填料塔填料高度的計算。填料塔填料高度的計算。48用純水做吸收劑，在常壓、273 K下吸收混合氣中的甲醇。處理混合氣量為3600 m3/h，其中甲醇每立方米含25 g（其它均認為是惰性組分），甲醇的吸收率要求達到90，吸收劑用量為最小液氣比的130，并已知在當時條件下甲醇在水中的溶解度呈直線關(guān)系，其方程式為：吸收用水量為多少 噸/小時？吸收所需氣相傳質(zhì)單元數(shù)為多少？水甲醇惰性氣體甲醇kmolkmolXkmolkmolY15. 149 解解 1. 吸收用水量的計算吸收用水量的計算 （1）換算原料氣組分

31、：式中y1為吸收質(zhì)在原料氣中的摩爾分數(shù)。 原料氣中的甲醇含量 = 25 g/m3，CH3OH的摩爾質(zhì)量 = 32 g/mol，所以1111yyY0175. 01000324 .22251y惰性氣體甲醇 kmolkmolY/0178. 00175. 010175. 01惰性氣體甲醇）（kmolkmolY/0018. 090. 010178. 0250（2）求溶液平衡濃度：（3）求吸收最小液氣比： 純水吸收，X2 = 0（4）求實際液氣比：水甲醇 kmolkmolmYX/0155. 015. 10178. 01*1水甲醇 kmolkmolmYX/0016. 015. 10018. 02*203.

32、10155. 00018. 00178. 02*121minXXYYVL34. 103. 130. 130. 1minVLVL51（5）求出口溶液濃度：因為X2 = 0故 （6）從所得溶液實際濃度計算吸收用水量 處理氣體量為3600 m3/h，其中甲醇含量為25 g/m3，回收率為90，即所以 2121XXYYVL/0119. 034. 10018. 00178. 0211水甲醇 kmolkmolVLYYX/53. 232100090. 0253600hkmol甲醇量kg/kmol18 OH2的摩爾質(zhì)量/8 . 3/3800180119. 053. 2小時噸hkgL522. 計算氣相傳質(zhì)單元數(shù)

33、（1）采用對數(shù)平均濃度差法：其中 故 *22*11*22*112121*ln)()(12YYYYYYYYYYYYYYYdYNmYYOG000137. 00119. 015. 115. 1*221*1YXXY7 . 50018. 00137. 00178. 0ln0018. 0)0137. 00178. 0(0018. 00178. 0OGN53（2）采用吸收因數(shù)法：從圖3-II-10中查出：（3）采用圖解積分法：略（教材P135）86. 034. 115. 11LmVA9 . 900018. 000178. 02221mXYmXY6OGN例例3-III-2 對二甲苯和間二甲苯所組成的溶液，可以

34、認為是理想溶液。已知對二甲苯的正常沸點是138.35 ，間二甲苯的沸點是139.10 ，它們的飽和蒸氣壓與溫度的關(guān)系為：對二甲苯（A） 間二甲苯（B） 式中： ， 飽和蒸氣壓 毫米汞柱； t 溫度 。試計算該二組分溶液在常壓（外壓為一個大氣壓）時的氣液相平衡數(shù)據(jù)。4 .2151454991. 6lgtpoA9 .2141460007. 7lgtpoBoApoBp54解：解： 對二甲苯和間二甲苯沸點的平均值為： 求出t = 138.73 時的 和 ： = 767.7 毫米汞柱 = 755.8 毫米汞柱求出138.73 時組分間的相對揮發(fā)度：對二甲苯和間二甲苯的氣液相平衡關(guān)系為： 由此可以看出，。

35、 73.138210.13935.138toApoBp4 .21573.1381454991. 6lgoApoAp9 .21473.1381460007. 7lgoBpoBp016. 18 .7557 .767oBoAABppaAAAxxy) 1016. 1 (1016. 1551 對二甲苯和間二甲苯所組成的溶液，可以認為是理想溶液。已知對二甲苯（A）和間二甲苯（B）在101.3 KPa下的沸點分別是138.35 、139.10 ，其飽和蒸氣壓與溫度的關(guān)系為： 式中： ， 飽和蒸氣壓 KPa； t 溫度 。試推算該二組分溶液在1.013105 Pa時的氣液相平衡數(shù)據(jù)。214.9t14606.1

36、32lgp215.4t14546.116lgp*B*A*Ap*Bp56解解 對二甲苯和間二甲苯沸點的平均值為： 求出t = 138.73 時的 和 ： = 1.024 105 Pa = 1.008 105 Pa求出138.73 時組分間的相對揮發(fā)度：對二甲苯和間二甲苯的氣液相平衡關(guān)系為： *Ap*Bp73.138210.13935.138t4 .21573.1381454116. 6*Algp9 .21473.1381460132. 6*Blgp016. 18 .7557 .767*B*AABppaAAAxxy) 1016. 1 (1016. 1*Ap*Bp57例例3-III-3 已知丙稀的正

37、常沸點是-47.4 ，20 時丙稀的飽和蒸氣壓是多少？解解 T1 = Tb = 273 - 47.4 = 225.6 K T2 = 273 + 20 = 293 K atm1o1p21bo2o1T1T12.303R21Tlgplgp29316 .2251987. 1303. 26 .22521lglg21ooppatm33.11o2p58例例3-III-4 已知對二甲苯的正常沸點是138.35 ，間二甲苯的正常沸點是139.10 ，求該二組分所組成的溶液在常壓時的氣液相平衡數(shù)據(jù)。解解 對二甲苯 = 273 + 138.35 = 411.35 K 間二甲苯 = 273 + 139.10 = 412.10 K代入式（3-III-10）則得：aAB = 1.02所以該二組分溶液的y-x關(guān)系為：AbT )(BbT )(10.41235.41110.41235.411178. 9algABAAAx)102. 1(