万洪文《物理化学》教材习题解答

内容发布更新时间 : 2025/7/1 1:22:21星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

1-30 证明:对于纯理想气体多方过程的摩尔热容 (1)

(2) 由初态(p1,V1)到终态(p2,V2)过程中所做的功

提示:所有满足pV n =K (K为常数,n是多方指数,可为任意实数。)的理想气体准静态过程都称之为多方过程。已经讨论过的可逆过程,如等压过程(n=0)、等温过程(n=1)、绝热过程(n= )、等容过程(n )都是特定情况下的多方过程。

解:因 pV=RT, KV1-n=RT, KV-ndV=R dT/(1-n),δW=-pdV= -K V-ndV= R dT/( n -1); dU=CVdT ,而Cn,m=δQ/dT =(dU-δW)/ dT=CV,m- R /( n -1), CV,m=R/( -1)可得(1) 又 p1V1 n = p2V2 n= K ,δW=-pdV= -K V-ndV, 积分求出(2)的结果

第二章多相多组分系统热力学

2-1 1.25℃时,将NaCl溶于1kg水中,形成溶液的体积V与NaCl物质的量 n之间关系以下式表示:V(cm3)=1001.38+16.625n+1.7738n3/2+0.1194n2,试计算1mol kg-1NaCl溶液中H2O及NaCl的偏摩尔体积。

解:由偏摩尔量的定义得: =16.625+1.7738×1.5n1/2+0.1194×2 n

n=1 mol ,VNaCl=19.525cm3 mol-1,溶液体积V=1019.90cm3。

n(H2O)=55.556 mol, 按集合公式:V= n VNaCl+n(H2O) 求出 =18.006 cm3mol-1

2-2 在15℃, 下某酒窖中存有104dm3的酒,w(乙醇)= 96%。今欲加水调制为w(乙醇) = 56%的酒。试计算:(1)应加水多少dm3? (2) 能得到多少dm3 w(乙醇) = 56%的酒?已知:15℃, 时水的密度为0.9991kg dm-3;水与乙醇的偏摩尔体积为:

w(乙醇) ×100 /cm3 mol-1

V(C2H5OH)/cm3 mol-1

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96 14.61 58.01 56 17.11 56.58

解:按集合公式:V= n(C2H5OH) +n(H2O)

w(乙醇)= 96%时,104dm3的酒中n(H2O)=17860 mol、 n(C2H5OH)=167887 mol。

(1) w(乙醇)= 56%,n(C2H5OH)=167887 mol时,n(H2O)应为337122 mol,故可求出应加水5752dm3。

(2)再次利用集合公式求出w(乙醇) = 56%的酒为15267dm3。

2-3 乙腈的蒸气压在其标准沸点附近以3040 Pa K-1的变化率改变,又知其标准沸点为80℃,试计算乙腈在80℃的摩尔气化焓。

解:△vapHm=RT2(d lnp / dT)= RT2(dp / dT)/ p=8.314×(273.15+80)2×3040/105=31.5 kJ mol-1。

2-4 水在100℃时蒸气压为101 325Pa,气化焓为40638 J mol-1 。试分别求出在下列各种

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情况下,水的蒸气压与温度关系式ln(p*/Pa)= f (T),并计算80℃水的蒸气压(实测值为0.473×105Pa)

(1)设气化焓ΔHm = 40.638 kJ mol-1为常数;

(2) Cp.m (H2O,g) = 33

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