第一章
1、水的物质的量为:
20?0.0267600.89xC2H3Cl??0.950.89?0.02?0.026根据道尔顿分压定律得:xH2O?,pC2H3Cl?p总?xC?101.325?0.95?96.35kPa2H3Cl,xC?2H4
pC2H40.02?0.021370.89?0.02?0.026,?p总?xC?101.325?0.02137?2.165kPa2H42、解:在300K时,水的蒸气压为3.567kPa,所以此时容器内存在水蒸气,容器内始终存在有水,因此始终存在有水蒸气。 在两个过程中,有:
n1?n2?
p1V1p2V2?T1T2p1p2pT101.325?373.15??p2?12??126.03kPaT1T2T1300V1?V2?
3、① 针对理想气体,存在有PVm=RT,则:
RT8.314?(273.15?40)??6833.4kPa?3Vm0.381?10 6833.4?5066.3E%??100%?34.9P66.3P?② 对于CO2 ,查表得:
a?3.657?10?1Pa?m6mol?2b?0.423?10?4m3mol?1a(P?)(Vm?b)?RTVmRTa8.314?313.153.657?10?1?p??2???5167.56kPaVm?bVm0.381?10?3?0.423?10?4(0.381?10?3)2E%?5167.56?5066.3?100%?2.0P66.3
4、① 对于理想气体,存在:
Vm?
RT8.314?273.15??56.0cm3?mol?1?3P40530?10
56.0?70.3E%??100%?20.3p.3② 若为范得华气体,则查表得:
Pc?3398KPa,Tc?126.15K
Tr?T273.15??2.165Tc126.15P40530Pr???11.928Pc3398
根据上述对比参数,查双参数普遍化因子图得:Z=1.305,则:
Vm?
ZRT1.305?8.314?273.15??73.1cm3?mol?1p40530 73.1?70.3E%??100%?4p.35、解:查表得:
pC?5080kPaTC?154.75K
Tr?pr?T273.15?25??1.93 TC154.75p20270??4pC5080根据上述对比参数,查双参数普遍化压缩因子图,可得Z=0.95
PV20270?103?40?10?3m??32??32?11.0kg
ZRT0.95?8.314?298.156、解:该气体为理想气体,所以存在: cp?m?cV?m?R而该气体Cp?m?1.4cV?m?1.4cV?m?cV?m?R?0.4cV?m?R?cV?m?8.314?20.8mol?1K?10.4
T2
恒容下,W=0,U=n?cV?mdTT1PV253.31?103?200?10?311PV?nRT?n???20.79molRT18.314?(273.15?20)T2T2U=n?cV?mdT?20.79?20.8dT?20.79?20.8?(80?20)?25.9kJT1T1根据热力学第一定律,U?Q?W?Q?U?25.9kJ7、解:奈燃烧的方程式为
C10H8?7O2?10CO2?4H2O
cHm χ 0 0 0 参加反应的奈共有10mol128
?Q?0?0?0?x???cHm
10Q?存在等式128?1??cHm??cHm(C10H8)??1010?Q???401.727kJ??5.15?103kJ?mol?11281288、解: 25℃ P
o
?rHm?0
绝热等压 1 mol 1H2O(g)?O2(g)?3N2(g) 41mol 0.75mol 3mol H2O(g)?O2(g)?N2(g) ?rHm(l),P, 25℃ 1H2O(g)?O2(g)?3N2(g) 4 T Po ———————— 由生成热的表值查出:
?rHm(1)??285.84kJ?mol?1T?rHm(2)??25C 1?Cp?dT?(37.66?25.1??25.1?3)(T?25)?119.235(T?25)4燃烧反应是瞬间完成的,所以可以看成是绝热反应,
所以存在:119.235(T?25)?285.840?0?119.235(T?25)?285.840?T?2422?C
pV?nRTV1?V214?(273.15?2422)?101.325?103
nRTnRTnRTnpT?p2?22?22?22?212?4n1RT13V2V1n1T14?(273.15?25)4p1?305.312kPa9、状态函数的基本特征为:函数的性质只决定于它现在所处的状态,而与其过去的历史无关。
热力学研究中采用的极重要的状态函数法的基础是:根据状态函数性质的改变多少只取决于体系的开始与终了状态,而与变化时所经历的途径无关。
10、当某一理想气体试样的真空容器中发生可逆恒温膨胀时,?U=0 ,因为U为状态函数,它的改变量只取决于体系的开始与终了状态,当?T=0时,?U=0。
而Q=W≠0因为Q与W 都是与变化过程有关的物理量,是过程函数,而非状态函数,当体系与环境发生相互作用时,而且?U=0的情况下,根据热力学第一定律,Q=W=nRTlnV2 V111、可逆过程具有如下特点:
① 可逆过程是以无限小的变化方式进行的,整个过程由无穷多个近平衡态所构成; ② 用同样的方式、沿相同的途径使体系返回原态后,体系和环境都完全恢复原来的状态; ③ 就体积功而言,在等温可逆膨胀过程中体系对环境作最大功,在等温可逆压缩过程中,环境对体系作最小功。
在下列过程中,只有⑴过程为可逆过程,⑵⑶⑷过程均为不可逆过程。
12、虽然有H=U+PV成立,但?H=?U+?PV,其中,?PV的值可能大于零,也有可能小于零,所以并不能从H=U+PV就得出?H一定大于?U的结论。
T213、答:在公式U=nCv?mdT中,Cv?m已经包含了等容的条件,因此在运用该公式
T1?