化學工程 109 年化工熱力學考古題

( ) / ( ) PV RT B T P RT  ，( ) B T 為第二維里係數。現假設第二維里係 數與溫度無關 ( ) B T B  ，請求該流體焦耳-湯姆遜係數 ( / )H T P   （Joule-Thomson coefficient）與第二維里係數B及 P C 的關係。如果雙成分 液體混合物的過剩吉伯氏自由能為 1

/ ( ) 4 ex G RT x x  ，過剩吉伯氏自由能 與成分活性係數的關係為 , , , / ( ) / j ex i i T P n j i nG RT n ln         ，請問 1 0 x 、 0.5、1 時，成分2 的活性係數 2 為何？（25 分） 汞在一大氣壓101.325 kPa 的沸點為357℃，其蒸發潛熱為59.2 kJ/mol， 請估算汞在沸點為100℃時壓力為何？有二元系統A B ＋，在B的濃度為 0 0.05 B x   ，B 遵循亨利定律（Henry’s Law），A 遵循拉烏爾定律 （Raoult’s Law），在某一溫度，液體中B的濃度 0.025 Bx  ，測得泡點壓力 為1035 mmHg，飽和汽體中B的濃度為 0.058 B y  ，請估算液體中ܤ的濃 度 0.04 B x  時的泡點壓力及飽和汽體中B的濃度 B y 。（25 分） 今有氣相反應 ( ) ( ) ( ) A g B g C g  ＋ ，在1 atm、100℃測得平衡濃度為 0.172 A y  ， 0.414 B C y y   ，在1 atm、200℃測得平衡濃度為 0.642 A y  ， 0.179 B C y y   。請估算反應在100℃的平衡常數、在200℃的平衡常數、 在100℃到200℃範圍的反應熱、在150℃的平衡常數以及使用等莫爾 ( ) ( ) A g B g ＋ 作為原料時在150℃、10 atm 的平衡轉化率。（25 分）