【正文】 過程為恒壓絕熱過程， ，因此 解：粗略估算表明，5 mol C6H6(l) 完全凝固將使8 mol H2O(s)完全熔化，因 現(xiàn)將兩容器接觸，去掉兩容器間的絕熱層，使兩容器達(dá)到新的平衡態(tài)。液態(tài)水和固態(tài)苯的摩爾定壓熱容分別為及。C的水降溫至0 176。C的水， kg，0 176。 同上題，末態(tài)溫度T確定如下 求過程的。 系統(tǒng)的末態(tài)溫度T可求解如下C的水與200 g，72 176。 單原子氣體A與雙原子氣體B的理想氣體混合物共8 mol，組成為，始態(tài)。 解：過程圖示如下 組成為的單原子氣體A與雙原子氣體B的理想氣體混合物共10 mol，從始態(tài)，絕熱可逆壓縮至的平衡態(tài)。 （2） 恒溫可逆膨脹；（2）求各步驟及途徑的。 將代替上面各式中的，即可求得所需各量 解：熵為狀態(tài)函數(shù)，在三種情況下系統(tǒng)的熵變相同 系統(tǒng)先與40 176。C的熱源接觸。C的水經(jīng)下列三種不同過程加熱成100 176。 應(yīng)用p79公式（）和標(biāo)準(zhǔn)燃燒焓定義得: (2)應(yīng)用附錄中25℃的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓的數(shù)據(jù).解: (1) 應(yīng)用p79公式（）得:(2) 先分別求出CH3OH(l)、HCOOCH3(l)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓. (2) H2O(s)可逆相變H2O(l) ,常壓ΔH2,常壓 H2O(l)已知在10～0℃范圍內(nèi)過冷水(H2O,l)和冰的摩爾定壓熱容分別為和。 t3=180℃,ps=ΔH2t1=20℃,p=100kPa解: 題給過程如下ΔH整理可得末態(tài)溫度 ΔH = ΔH1 +ΔH2 +ΔH3其中 m2(l) = ΔH2t恒壓變溫 H2O(l)ΔH1 H2O(l)題給相變焓數(shù)據(jù)的溫度與上述相變過程溫度一致，直接應(yīng)用公式計算W=－pambΔV =－p(VlVg )≈pVg = ng RT=ΔU = Qp + W =－ 已知100kPa下冰的熔點(diǎn)為0℃，此時冰的比熔化焓。H2O(g)∴ W = W1 + W2 = －3) 由熱力學(xué)第一定律得 Q =ΔU－W = 已知水(H2O,l)在100℃的飽和蒸氣壓ps=，在此溫度、壓力下水的摩爾蒸發(fā)焓。 T2 = T1 Cp,m = 7/2R恒壓 (2) Cp,m = （7/2）Rmol1所以 某雙原子理想氣體1mol從始態(tài)350K,200kPa經(jīng)過如下四個不同過程達(dá)到各自的平衡態(tài)，求各過程的功W。 a =103Pa p = nRT/V恒溫可逆膨脹解: 題給過程為 =n(Ar,g)Cp,m(Ar,g)(t2－0) + n(Cu,s)Cp,m(Cu,s)(t2－150)mol1現(xiàn)將隔板撤掉，整個系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，求末態(tài)溫度t及過程的ΔH 。 ΔU = T11) ΔH 和 ΔU 只取決于始末態(tài),與中間過程無關(guān) p1V1 末態(tài) T1 V2 = V1p1 =100kPa n = 5mol求整個過程的W，Q，ΔH和ΔU。 CV,m = 5/2R 某理想氣體Cv,m=5/2R。 n = 5mol今有該氣體5mol在恒容下溫度升高50℃。 MH2O = 103 kg假設(shè)水的密度不隨壓力改變，在此壓力范圍內(nèi)水的摩爾熱力學(xué)能近似認(rèn)為與壓力無關(guān)。 已知水在25℃的密度ρ= Cp,m－CV,m = R 4mol某理想氣體，溫度升高20℃, 求ΔH－ΔU的值。 熱力學(xué)能變只與始末態(tài)有關(guān),與具體途徑無關(guān),故 ΔUa = ΔUb由熱力學(xué)第一定律可得 系統(tǒng)由相同的始態(tài)經(jīng)過不同途徑達(dá)到相同的末態(tài)。 V(H2) + 1/2O2(g)解: n = 1mol 在25℃及恒定壓力下，電解1mol水(H2O,l)，求過程的體積功。解: n = 1mol 　　p2, V2, T2對于理想氣體恒壓過程,應(yīng)用式（）W =－pambΔV =－p(V2V1) =－(nRT2nRT1) =－ 解：乙烯的TC=℃,PC=乙烯在300K，102kPa的對比參數(shù)為：Tr=300/(+)=, Pr=,故Z=n=PV/ZRT=10540103/(300)/=乙烯在300K，102kPa的對比參數(shù)為：Tr=300/(+)=, Pr=,故Z=1n=PV/ZRT=10132512/(300)/=487mol剩余乙烯氣體的摩爾數(shù)為==Vm=V/n=106Tr=做圖，可得Pr=,P=1986kPa第二章解：氧氣的TC=℃,PC=氧氣的Tr=()=, Pr=Z=PV=ZnRT設(shè)容器中始終有水存在，且可忽略水的任何體積變化。 25℃時飽和了水蒸氣的濕乙炔氣體（即該混合氣體中水蒸氣分壓力為同溫度下水的飽和蒸氣壓），于恒定總壓下冷卻到10℃，使部分水蒸氣凝結(jié)為水。 C(T)=b2 P=相對誤差=()/ =% CO2氣體在40℃。為進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時確保安全，采用同樣溫度的純氮進(jìn)行置換，步驟如下：向釜內(nèi)通氮直到4倍于空氣的壓力，爾后將釜內(nèi)混合氣體排出直至恢復(fù)常壓，重復(fù)三次。解：根據(jù)道爾頓定律分壓力 T⑴保持容器內(nèi)溫度恒定時抽出隔板，且隔板本身的體積可忽略不計，試求兩種氣體混合后的壓力；⑵隔板抽去前后，H2及N2的摩爾體積是否相同？⑶隔板抽去后，混合氣體中H2及N2的分壓力之比以及它們的分體積各為若干？解：⑴⑵混合后,混合氣體中H2及N2的分體積為: ⑶ 對于理想氣體混合物180。 n=PV/RT=180。試作ρ/p～p圖，用外推法求氯甲烷的相對分子質(zhì)量。 P=2 T2 P1/( T1+ T2)=2180。106)Mw =(g/mol)解：球形容器的體積為V=（12525）g/1 =100 cm3將某碳?xì)浠衔锟闯衫硐霘怏w：PV=nRT , PV =mRT/ MwMw= mRT/ PV=()180。充以4℃水之后。 = kg/m316/180。 0℃，試求甲烷在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度？ 解：將甲烷(Mw=16g/mol)看成理想氣體： PV=nRT , PV =mRT/ Mw甲烷在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為=m/V= PMw/RT(kg)= kg (mol)=試導(dǎo)出理想氣體的、與壓力、溫度的關(guān)系解：對于理想氣體： 物質(zhì)的體膨脹系數(shù)αV與等溫壓縮率κT的定義如下： 求偏導(dǎo)： ，27℃的氯乙烯（C2H3Cl）氣體300m3，若以每小時90kg的流量輸往使用車間，試問儲存的氣體能用多少小時？解：將氯乙烯(Mw=)看成理想氣體： PV=nRT , n= PV/RT300/180。 m=180。 t=(hr)= =180。 一抽成真空的球形容器。水的密度按1 。100180。解：因加熱前后氣體的摩爾數(shù)不變： 0℃時氯甲烷（CH3Cl）氣體的密度ρ隨壓力的變化如下。RT=解：將乙烷(Mw=30g/mol,y1),丁烷(Mw=58g/mol,y2)看成是理想氣體:PV=nRT58)180。解：根據(jù)道爾頓定律 分壓力 所以試求洗滌后的混合氣體中C2H3Cl及C2H4的分壓力。 室溫下一高壓釜內(nèi)有常壓的空氣。解：根據(jù)題意未通氮之前: , 操作1次后, ,V,T一定, 故,操作n次后, ,重復(fù)三次, * 函數(shù)1/(1x)在1x1區(qū)間內(nèi)可用下述冪級數(shù)表示:1/(1x)=1+x+x2+x3+…先將范德華方程整理成再用上述冪級數(shù)展開式來求證范德華氣體的第二、第三維里系數(shù)分別為B(T)=ba/(RT) C(T)=b2解：因?yàn)?/(1x)=1+x+x2+x3+ TB=a/(bR)解：在25℃時乙炔氣的分壓力為：P乙炔氣== kPa水和乙炔氣在25℃時的摩爾分?jǐn)?shù)分別為：y水=y乙炔氣==每摩爾干乙炔氣在25℃時含水量為：n水=水和乙炔氣在10℃時的摩爾分?jǐn)?shù)分別為： y水=y乙炔氣==每摩爾干乙炔氣在10℃時含水量為：n水=每摩爾干乙炔氣在該冷卻過程中凝結(jié)出水的物質(zhì)的量為：=。試求容器中達(dá)到新平衡時應(yīng)有的壓力。試用普遍化壓縮因子圖求鋼瓶中氧氣的質(zhì)量。欲從中提用300K，試用壓縮因子圖求鋼瓶中剩余乙烯氣體的壓力。 p1, V1, T1假設(shè)：相對于水蒸氣的體積，液態(tài)水的體積可以忽略不計。H2O(g)　　　　 H2O(l)恒溫恒壓相變過程,水蒸氣可看作理想氣體, 應(yīng)用式（）W =－pambΔV =－p(VlVg ) ≈ pVg = nRT = ＝ +H2O(l) + V(O2) = V2恒溫恒壓化學(xué)變化過程, 應(yīng)用式（）W=－pambΔV =－(p2V2p1V1)≈－p2V2 =－n2RT=－ 應(yīng)用式() 和 ()ΔH = n Cp,mΔT ΔU = n CV,mΔT∴ΔH－ΔU = n(Cp,m－CV,m)ΔT = nRΔT = （2）壓力從100kPa增加至1Mpa時的ΔH。 某理想氣體Cv,m=3/2R。 CV,m = 3/2RQV =ΔU = n CV,mΔT = 550 = W = 0ΔH = ΔU + nRΔT = n Cp,mΔT = n (CV,m+ R)ΔT = 5