GVHD: TS. Huỳnh Quyền
HVTH: 1. Triệu Quang Tiến (10400163)
2. Vũ Mão (91005004)
Chương 5: ĐẶC TRƯNG CỦA HỖN HỢP
Nội dung
Giới thiệu chung
Giá trị mole riêng phần
Hoá thế
Hoạt áp
Độ hoạt động của quá trình pha trộn
Dung dịch lý tưởng
Phương pháp tính toán hệ số hoạt áp
Giá trị dư (sai biệt trạng thái thực tế và lý tưởng) và hoạt độ
So sánh hai phương pháp tính toán hệ số hoạt áp
Quy ước không đối xứng, hằng số Henry
2Đặc Trưng Của Hỗn Hợp
Giới thiệu chung
Nhiệt động lực học được ứng dụng nhiều cho những quá trình
liên quan đến hỗn hợp.
Phương pháp tính toán hệ số hoạt áp
Giá trị dư (sai biệt trạng thái thực tế và lý tưởng) và hoạt độ
So sánh hai phương pháp tính toán hệ số hoạt áp
Quy ước không đối xứng, hằng số Henry
5Đặc Trưng Của Hỗn Hợp
Giá trị mole riêng phần
Định nghĩa – Các phương trình chính:
Nếu hỗn hợp gồm lỏng và hơi:
V = Vv + Vl
Liệu ta có thể suy ra tính chất hỗn hợp từ các cấu tử
thành phần?
Ký hiệu vi*, hi* là mole thể tích và enthalpy của cấu tử i,
liệu chúng ta có thể biểu diễn?
V = ∑ Nivi* , H = ∑ Nihi* , … (5.3)
6Đặc Trưng Của Hỗn Hợp
Giá trị mole riêng phần
Điều này chắc chắn là sai do
Có xảy ra tương tác phân tử giữa các hợp chất
Tính bất thuân nghịch của quá trình trộn lẫn
Để xác định B, ta giả định lần lượt y1=1 và y2=1 ta được:
Ta Thay B vào 5.10 với số mole của từng cấu tử là N1 và N2
10Đặc Trưng Của Hỗn Hợp
Giá trị mole riêng phần
Viết gọn lại:
Xác định thể tích riêng phần:
11Đặc Trưng Của Hỗn Hợp
Giá trị mole riêng phần
Sử dụng số liệu đã cho ta tính được số liệu (bảng 5.2) :
12Đặc Trưng Của Hỗn Hợp
Giá trị mole riêng phần
Sử dụng số liệu bảng 5.2 ta vẽ được đồ thị:
13Đặc Trưng Của Hỗn Hợp
Nội dung
Giới thiệu chung
Giá trị mole riêng phần
Hoá thế
Hoạt áp
Độ hoạt động của quá trình pha trộn
Sự thay đổi của năng lượng Gibbs liên hệ hoá thế mỗi cấu tử pha
lỏng – hơi:
Suy ra:
Cân bằng hoá thế của mỗi cấu tử tương đồng với giá trị
trong mỗi pha:
17Đặc Trưng Của Hỗn Hợp
Hoá thế
Các quan hệ của hoá thế:
Ứng dụng phương trình (5.5) cho thế đẳng áp
PHƯƠNG TRÌNH Gibbs – Duhem:
Chia 2 vế phương trình cho RT ta được:
Xét biến thiên G/RT ta được:
Thay vào phương trình 5.14 ta được:
Phương trình trên được ứng dụng trong điều kiện đẳng áp đẳng nhiệt
18Đặc Trưng Của Hỗn Hợp
Hoá thế
Sự phụ thuộc của hoá thế vào nhiệt độ và áp suất:
Hoá thế phụ thuộc vào nhiệt độ và áp suất, cụ thể như những phương
trình sau:
Chúng ta thấy, các giá trị mole riêng phần được xác đinh qua sự biến thiên hoá
Phương pháp tính toán hệ số hoạt áp
Giá trị dư (sai biệt trạng thái thực tế và lý tưởng) và hoạt độ
So sánh hai phương pháp tính toán hệ số hoạt áp
Quy ước không đối xứng, hằng số Henry
21Đặc Trưng Của Hỗn Hợp
Hoạt áp
Định nghĩa:
hoá thế chỉ có thể được tính từ một nguồn nào đó. Hơn
thế nữa, nó tiệm cận -∞ nếu áp suất hay nồng độ tiệm cận
0.
Thông thường sử dụng hoạt áp để định nghĩa cho những
cấu tử của hỗn hợp cùng loại như hợp chất tinh khiết. ở
điều kiện đẳng nhiệt:
RTdlnfi = dµi (5.26)
22Đặc Trưng Của Hỗn Hợp
Hoạt áp
Và vì thế giữa 2 trạng thái cùng nhiệt độ, tỉ số hoạt áp sẽ
được thay bởi biến thiên hoá thế :
RT∆lnfi = ∆µi (5.27)
Lấy trạng thái chuẩn làm mốc (hợp chất tinh khiết, trạng
thái khí lý tưởng, áp suất fio = 1at), khi đó: