逸度的求算[宝典]

逸度的求算[宝典] 逸度的求算 1. 纯气体逸度系数的求算 ,,f,BRTTpTln(,)(),,,,对于纯实际气体B，据式(2-84)有，为计算纯实BB,,,p,, ,,(,)Tp,()T际气体B化学势与其在标准态下化学势之差，可设计如下过程BB 纯理想气体B 纯理想气体B 实际气体B 等压膨胀 等温压缩 ,T, T, T, ppp,0 ,G,Grm,1rm,2, ,,,,,T,Tp,,Tp,，，，，，，BBBB 、、 则 ,,f,,Bln(,)()[(,)(,')][(,')()],,,,,,RTTpTTpTpTpT,,,,，,BBBBBB,,,p,, pp'RT,,，,,，GGVdpdp ,mmmB,2,1,,,pp'p p,,p',，VdpRTln (2-92),mB,,,,'pp,, V式中为实际气体B的摩尔体积，因此通过实际气体的物态方程按式(2-92)就可求算m,B 其逸度。 ,式(2- 91 )可改写为同时求逸度及逸度因子的形式 B p,,,,fpBlnlnln,RTRTVdpRT,,, (2-93),,,,,BmB,'p'pp,,,, 由式(2-93)可有几种求纯实际气体B的逸度及逸度因子。 (1) 解析法 dVdp一般将式(2-92)中之通过状态方程换元为，从而得出式(2-92)的具体达 式，直接计算逸度或逸度因子。如对范德华气体 ，，RTaRTa2，所以 ， 代入式(2-93)得p,,dpdV,,，,,m223VbV,()VbV,mmmm，， V，，,,,,fRTap2m,RTRTVdVRTlnlnln,,,，, mm,,,,,,'23,VmpVbVp()',,,,,mm，， ，，，，,,pVb(),bRTbRTaa22m,,，,,,RTln ,,,,,,''''pVbVbVbVV(),,,mmmmm，，，，,, '''''V,,()Vb,,,pVbRT(),,p,0由于时，，，，所以将上式简化为mmm ，，,,fRTbRTa2,RTRTRTlnlnln,,，, ,,,,ppVbVbV(),,,,mmm，， ，，,,fRTba2,lnlnln,,，, ,,,,ppVbVbRTV(),,,,mmm，， 6-1,63-1a,,,0.04253Pammolb,，,37.3710mmol如对氨气，，，则在473K及 ,63-1V,，,304.610mmol10.13MPa的压力下，用范德华可求得，再代入上述逸度及逸m 度因子公式，可得 f,8.32MPa,,0.821 ， 也就是说，氨气在473K及10.13MPa压力下的化学势与纯理想气体在在473K及 8.32MPa压力下的化学势相等。 (2) 图解积分法 RT'',,,Vp,0p,0若令，且将换成，则式(2-93)可写为mp p,,f1,,lnln,,,dp (2-94),,,0pRT,, ,~pV,实验测定一定温度下不同压力时的，从而换算为，作图，曲线下所围面m p dp,积即为，再用式(2-94)计算就可得到不同压力下的逸度及逸度因子。用此法求得,0 f,8.35MPa,,0.824氨气在473K及10.13MPa的压力下， (3) 对比状态法 RT,,,(1)ZZpVRT,/ 根据压缩因子定义，则，并将压力用对比压力mp RT,,,(1)dpZdpppp,/代替，所以 ，代入式(2-94)得 rrcpr p,,fZ1,r,lnln,,dp (2-95) ,,r,0pp,,r Z,1~p根据压缩因子图得到气体在不同对比温度和对比压力下的压缩因子，按作rpr图，求积分(面积)，再按式(2-95)计算逸度及逸度因子。对比状态法实际上也是图解积分法。对比状态法很不精确。如用比状态法求得氨气在473K及10.13MPa的压力下f,7.9MPa,,0.78， (4) 近似法 pVRTBp,，在压力不太高时，可采用近似的实际气体状态方程，式中B是与温m 度有关的系数。代入式(2-94)可得 p,,fBp1,,lnln,,,,dp ,,,0pRTRT,, 2fBpBpBp1,,,,,,,,，，，？exp1所以 ,,,,pRTRTRT2!,,,, 在压力不太高时，忽略高次项，则可得 pVfBpm,,，,,1 (2-96)pRTRT f,8.11MPa,,0.801用近似法可求得氨气在473K及10.13MPa的压力下， 对氨气的具体求算结果可见，以上几种方法中，解析法和图解积分法较精确，而近似法及对比状态法较粗糙。 2. 混合气体中各物质逸度因子的求算 混合气体中各物质逸度及逸度因子的精确求算涉及到各物质的偏摩尔体积，但这方面的 数据很少，所以一般采用Lewis-Randall规则近似计算 **,,(,,)(,)TpxTp,fTpxxfTp(,,)(,), ， (2-97)BCBBCBB 既混合气体中物质B的逸度因子就用与混合气同温同压的纯气体B的逸度因子代替，而混合气体中物质B的逸度则为与混合气同温同压的纯气体B的逸度与其摩尔分数的乘积。