《物理化學(xué)》(天大版)作業(yè)問題

1、《物理化學(xué)》《物理化學(xué)》(天津大學(xué)第四版天津大學(xué)第四版)作業(yè)問題業(yè)問題華南理工大學(xué)南理工大學(xué)應(yīng)用化學(xué)系葛用化學(xué)系葛華才編寫2004.6.10第102030405060709101112章第一章第一章氣體的性氣體的性質(zhì)作業(yè)問題業(yè)問題1.5狀態(tài)變化瓶1（npVT）瓶2（npVT）→瓶1（n1p’VT）瓶2（n2p’VT’）本題的關(guān)鍵是要找變化前后的守恒量：物質(zhì)的量，建立關(guān)系式2n=n1n2再利用理想氣體狀態(tài)方程n=pVRT即可求解。1.6漏

2、寫坐標軸名和圖名。使用非國標單位：atm。沒給出計算的數(shù)值。1.9兩種氣體的恒溫混合過程如下：(1)混合后的總壓p’=nRTV=[n(N2)n(H2)]RT4dm3=[(p1dm3RT)(p3dm3RT)]RT4dm3=p即等于混合前的壓力。(2)摩爾體積Vm=Vn=RTp，僅與溫度和（系統(tǒng)）壓力有關(guān)。混合前后溫度和壓力均相同，所以摩爾體積相同。注意：應(yīng)用時應(yīng)為總壓，不能用分壓。(3)過程為恒溫恒壓混合且是理想氣體，所以混合前純組分的體

3、積即為分體積:V(H2)=3dm3V(N2)=1dm3；[亦可按V(H2)=y(H2)V(總)計算]分壓比p(H2):p(N2)=y(H2)：y(N2)=n(H2)n(N2)=(p3dm3RT)(p1dm3RT)=3：1對于理想氣體：分壓是指某組分占所有可空間所具有的壓力；分體積是指某組分壓力為總壓時具有的體積。1.17系統(tǒng)狀態(tài)變化如下：對于容器中的水氣，是非恒質(zhì)量過程，關(guān)系復(fù)雜；而空氣的變化是恒質(zhì)量且恒容過程，因此可根據(jù)理想氣體狀態(tài)方

4、程，建立空氣狀態(tài)變化的關(guān)系式:n空氣=p空氣VRT，即(p13.567kPa)VRT1=(p2101.325kPa)VRT2所以p2=101.325kPa(p13.567kPa)T2T1=101.325kPa(101.325kPa3.567kPa)373.15K300K=222.920kPa本題的關(guān)的關(guān)鍵是：空氣的量和體積不變建立方程求壓力。另外需知水在100℃時的飽和蒸氣壓為101.325kPa（作為常識需知?。？倝?空氣分壓水的飽

5、和蒸氣壓H23dm3pTN21dm3pTH2N24dm3pT恒T混合T1=300Kp1=101.325kPaT2=300Kp2恒V第三章第三章熱力學(xué)第二定律力學(xué)第二定律作業(yè)問題業(yè)問題【到開始到開始】328解：(1)設(shè)乙醚完全揮發(fā)為氣體，則其壓力p=nRTV=0.1mol8.3145JK1mol1308.66K0.01m3=25664Pa該壓力小于飽和蒸氣壓101325Pa，所以假設(shè)成立。(2)乙醚的氣化過程可用下框圖描述過程（1）：為凝

6、聚態(tài)的恒溫變壓過程，?H1≈0?S1≈0過程（2）：為乙醚的平衡（可逆）相變過程，?H1＝n?vapHm=0.1mol25.104kJmol1=2.5104kJ?S1＝?H1T=2.5104kJ308.66K=8.133JK1mol1過程（3）:氣相恒溫變壓過程，設(shè)為理想氣體過程，?H3＝0?S1＝nRln(p3p4)=0.1mol8.3145JK1mol1ln(101325Pa25664Pa)=1.142JK1mol1所以?H＝?H1

7、＋?H2＋?H3＝(02.51040)kJ=2.5104kJ?S＝?S1＋?S2＋?S3＝(08.1331.142)JK1mol1=9.275JK1mol1其他量利用始終態(tài)的變化進行計算：過程恒容：Qv=?U＝?H?pV=?H?p4V4p1V1)=2510.4J–(25664Pa0.01m30)=2253.8J注意：注意：本題的?U亦可按?H的方式分步計算，但比較繁。但Q不能分步算！因為這些步驟是假設(shè)的，并非實際過程，故兩者的熱效應(yīng)不一

8、樣。3－31解：根據(jù)題目所給數(shù)據(jù)和需求的量，狀態(tài)變化可設(shè)計如下：?S=SmSm?=?S1?S2=Rln(p2p3)?21d)(TTmpTTC????H3?S3????H1?S1乙醚(l)T=308.66Kp1=0乙醚(l)T=308.66Kp2=101325Pa乙醚(g)T=308.66Kp3=101325Pa乙醚(g)T=308.66Kp4=25664Pa????H2?S2?H?S???變壓，?S2O2(g)Sm?T1=298.15K