《物理化學(xué)》習(xí)題答案天大第四

習(xí)題及答案天津大學(xué)物理化學(xué)教研組編王正烈周亞平李松林劉俊吉修訂高等教育出版社本演示文稿可能包含觀眾討論和即席反應(yīng)。使用PowerPoint可以跟蹤演示時(shí)的即席反應(yīng)，在幻燈片放映中，右鍵單擊鼠標(biāo)請(qǐng)選擇“會(huì)議記錄”選擇“即席反應(yīng)”選項(xiàng)卡必要時(shí)輸入即席反應(yīng)單擊“確定”撤消此框此動(dòng)作將自動(dòng)在演示文稿末尾創(chuàng)建一張即席反應(yīng)幻燈片，包括您的觀點(diǎn)。

面向21世紀(jì)課程教材物理化學(xué)（第四版）青海民族學(xué)院（化學(xué)系）第二章熱力學(xué)第一定律2.5始態(tài)為25°C，200kPa的5mol某理想氣體，經(jīng)途徑a，b兩不同途徑到達(dá)相同的末態(tài)。途經(jīng)a先經(jīng)絕熱膨脹到-28.47°C，100kPa，步驟的功Wa=-5.57KJ,再恒容加熱到壓力200kPa的末態(tài)，步驟的熱Qa=25.42KJ。途徑b為恒壓加熱過程。求途徑b的Wb及Qb。解：先確定系統(tǒng)的始、末態(tài)

對(duì)于途徑b，其功為

根據(jù)熱力學(xué)第一定律2.6

4mol的某理想氣體，溫度升高20°C，求?H-?U的值。

解：根據(jù)焓的定義H=U+PV?H-?U=?(PV)PV=nRT?H-?U=?(nRT)=nR?T=4╳8.314╳20=665.12J2.102mol某理想氣體，Cp,m=7R/2。由始態(tài)100kPa，50dm3，先恒容加熱使壓力體積增大到150dm3，再恒壓冷卻使體積縮小至25dm3。求整個(gè)過程的W,Q,?H,?U.

解：過程圖示如下

由于P1V1=P3V3，則T3=T1，對(duì)有理想氣體?H和?U只是溫度的函數(shù)?H=?U=0該途徑只涉及恒容和恒壓過程，因此計(jì)算功是方便的根據(jù)熱力學(xué)第一定律:Q=?U-W=0-5.00=-5.00KJ2.13已知20°C液態(tài)乙醇(C2H5OH,l)的體膨脹系數(shù)

等溫壓縮率,密度，摩爾定壓熱容。求20°C，液態(tài)乙醇的。

解：由熱力學(xué)第二定律可以證明，定壓摩爾熱容和定容摩爾熱容有以下關(guān)系

2.14容積為27m3的絕熱容器中有一小加熱器件，器壁上有一小孔與100kPa的大氣相通，以維持容器內(nèi)空氣的壓力恒定。今利用加熱器件使器內(nèi)的空氣由0°C加熱至20°C，問需供給容器內(nèi)的空氣多少熱量。已知空氣的

假設(shè)空氣為理想氣體，加熱過程中容器內(nèi)空氣的溫度均勻。解：在該問題中，容器內(nèi)的空氣的壓力恒定，但物質(zhì)量隨溫度而改變

注：在上述問題中不能應(yīng)用，雖然容器的體積恒定。這是因?yàn)?，?/p>

小孔中排出去的空氣要對(duì)環(huán)境作功。所作功計(jì)算如下：

在溫度T時(shí)，升高系統(tǒng)溫度dT，排出容器的空氣的物質(zhì)量為所作功

這正等于用和所計(jì)算熱量之差.

2.15容積為0.1m3的恒容密閉容器中有一絕熱隔板，其兩側(cè)分別為0°C，4mol的Ar(g)及150°C，2mol的Cu(s)?，F(xiàn)將隔板撤掉，整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，求末態(tài)溫度t及過程的?H。已知：Ar(g)和Cu(s)的摩爾定壓熱容分別為

且假設(shè)均不隨溫度而變。

解：圖示如下假設(shè)：絕熱壁與銅塊緊密接觸，且銅塊的體積隨溫度的變化可忽略不計(jì)，則該過程可看作恒容過程，因此

假設(shè)氣體可看作理想氣體

則：2.16水煤氣發(fā)生爐出口的水煤氣的溫度是1100°C，其中CO(g)和H2(g)的摩爾分?jǐn)?shù)均為0.5。若每小時(shí)有300kg的水煤氣由1100°C冷卻到100°C，并用所收回的熱來加熱水，是水溫由25°C升高到75°C。求每小時(shí)生產(chǎn)熱水的質(zhì)量。CO(g)和H2(g)的摩爾定壓熱容與溫度的函數(shù)關(guān)系查本書附錄，水的比定壓熱容。

解：300kg的水煤氣中CO(g)和H2(g)的物質(zhì)量分別為

300kg的水煤氣由1100°C冷卻到100°C所放熱量設(shè)生產(chǎn)熱水的質(zhì)量為m，則

2.18單原子理想氣體A于雙原子理想氣體B的混合物共5mol，摩爾分?jǐn)?shù)，始態(tài)溫度，壓力。今該混合氣體絕熱反抗恒外壓膨脹到平衡態(tài)。求末態(tài)溫度及過程的解：過程圖示如下分析：因?yàn)槭墙^熱過程，過程熱力學(xué)能的變化等于系統(tǒng)與環(huán)境間以功的形勢(shì)所交換的能量。因此，單原子分子，雙原子分子由于對(duì)理想氣體U和H均只是溫度的函數(shù)，所以

2.19在一帶活塞的絕熱容器中有一絕熱隔板，隔板的兩側(cè)分別為2mol，0°C的單原子理想氣體A及5mol，100°C的雙原子理想氣體B，兩氣體的壓力均為100kPa?；钊獾膲毫S持在100kPa不變。今將容器內(nèi)的隔板撤去，使兩種氣體混合達(dá)到平衡態(tài)。求末態(tài)的溫度T及過程的。假定將絕熱隔板換為導(dǎo)熱隔板，達(dá)熱平衡后，再移去隔板使其混合，則由于外壓恒定，求功是方便的

解：過程圖示如下：由于汽缸為絕熱，因此2.20在一帶活塞的絕熱容器中有一固定的絕熱隔板。隔板靠活塞一側(cè)為2mol，0°C的單原子理想氣體A，壓力與恒定的環(huán)境壓力相等；隔板的另一側(cè)為6mol，100°C的雙原子理想氣體B，其體積恒定。今將絕熱隔板的絕熱層去掉使之變成導(dǎo)熱板，求系統(tǒng)達(dá)平衡時(shí)的T及過程的。解：過程圖示如下

顯然，在過程中A為恒壓，而B為恒容，因此同上題，先求功

同樣，由于汽缸絕熱，根據(jù)熱力學(xué)第一定律2.235mol雙原子氣體從始態(tài)300K，200kPa，先恒溫可逆膨脹到壓力為50kPa，在絕熱可逆壓縮到末態(tài)壓力200kPa。求末態(tài)溫度T及整個(gè)過程的及。

解：過程圖示如下

要確定，只需對(duì)第二步應(yīng)用絕熱狀態(tài)方程對(duì)雙原子氣體

因此

由于理想氣體的U和H只是溫度的函數(shù)，

整個(gè)過程由于第二步為絕熱，計(jì)算熱是方便的。而第一步為恒溫可逆2.24求證在理想氣體p-V

圖上任一點(diǎn)處，絕熱可逆線的斜率的絕對(duì)值大于恒溫可逆線的絕對(duì)值。證明：根據(jù)理想氣體絕熱方程，

因此絕熱線在處的斜率為

恒溫線在處的斜率為由于，因此絕熱可逆線的斜率的絕對(duì)值大于恒溫可逆線的絕對(duì)值。2.25一水平放置的絕熱恒容的圓筒中裝有無摩擦的絕熱理想活塞，活塞左、右兩側(cè)分別為50dm3的單原子理想氣體A和50dm3的雙原子理想氣體B。兩氣體均為0°C，100kPa。A氣體內(nèi)部有一體積和熱容均可忽略的電熱絲?，F(xiàn)在經(jīng)過通電緩慢加熱左側(cè)氣體A，使推動(dòng)活塞壓縮右側(cè)氣體B到最終壓力增至200kPa。求：（1）氣體B的末態(tài)溫度。

（2）氣體B得到的功。

（3）氣體A的末態(tài)溫度。

（4）氣體A從電熱絲得到的熱。

解：過程圖示如下

由于加熱緩慢，B可看作經(jīng)歷了一個(gè)絕熱可逆過程，因此功用熱力學(xué)第一定律求解

氣體A的末態(tài)溫度可用理想氣體狀態(tài)方程直接求解，

將A與B的看作整體，W=0，因此2.25在帶活塞的絕熱容器中有4.25mol的某固態(tài)物質(zhì)A及5mol某單原子理想氣體B，物質(zhì)A的。始態(tài)溫度，壓力。今以氣體B為系統(tǒng)，求經(jīng)可逆膨脹到時(shí)，系統(tǒng)的及過程的。解：過程圖示如下將A和B共同看作系統(tǒng)，則該過程為絕熱可逆過程。作以下假設(shè)（1）固體B的體積不隨溫度變化；（2）對(duì)固體B，則

從而對(duì)于旺氣體B2.盞26已知抽水（H2O,模l）在10因0°C的飽鉗和蒸屯氣壓朽，旦在此凳溫度麗、壓演力下激水的門摩爾戴蒸發(fā)兔焓傭。剛求在菜在10素0°C，10雞1.散32奸5kP泳a下使1kg水蒸垂氣全閘部凝戲結(jié)成塞液體友水時(shí)蠟的爺。設(shè)組水蒸于氣適纏用理韻想氣臥體狀跡態(tài)方醒程式船。解：惑該過方程為截可逆幫相變2.宿28已知10蠢0kP少a下冰妥的熔暗點(diǎn)為0車°C，此時(shí)桌冰的鍬比熔融化焓袋熱J·御g-1.水的頓平均熟定壓彎熱容。求潛在絕裕熱容塘器內(nèi)梅向1kg貿(mào)5筋0葡°C的水箏中投粥入0.雹1kg孕0宋°剩C的冰道后，虹系統(tǒng)淹末態(tài)理的溫泛度。勢(shì)計(jì)算鹿時(shí)不湖考慮折容器尼的熱備容。解：見經(jīng)粗尤略估介算可抽知，禁系統(tǒng)御的末許態(tài)溫荷度T應(yīng)該國高于0正°C,因此2.摧29已知10剪0kP考a下冰境的熔匯點(diǎn)為0域°C，此時(shí)拘冰的恭比熔焦化焓糧熱J·姻g-1.水和京冰的今平均方定壓啦熱容桑分別福為欠及古。車今在毀絕熱拒容器中內(nèi)向1kg鏡5閱0傲°齒C的水怪中投蒼入0.鍬8kg溫度-2裹0侍°C的冰戒。求贊：（1）末吹態(tài)的質(zhì)溫度吐。（2）末弊態(tài)水健和冰汁的質(zhì)戒量。解：1kg須5扮0啦°C的水完降溫字致0習(xí)°C時(shí)放幣熱0.兄8kg還-押20灘°邊C的冰秘升溫卡致0永°C時(shí)所枯吸熱完全平融化報(bào)則需挪熱因此污，只終有部敏分冰裁熔化燙。所周以系刊統(tǒng)末艷態(tài)的件溫度塞為0抹°C。設(shè)有g(shù)的冰爺熔化票，則殼有系統(tǒng)鑄冰和厚水的愛質(zhì)量慕分別南為2.辰30蒸汽脊鍋爐陪中連誤續(xù)不另斷地謀注入20長(zhǎng)°C的水經(jīng)，將喬其加瘡熱并惑蒸發(fā)嘉成18拳0董°C，飽和準(zhǔn)蒸汽季壓為1.舞00蒼3MP仰a的水布蒸氣棒。求學(xué)生產(chǎn)1kg水蒸匹氣所船需要鴉的熱彈量。已知州：水書在10饞0硬°C的摩堪爾蒸湊發(fā)焓淘，蜻水的遼平均綿摩爾械定壓壁熱容，水醉蒸氣均的次摩爾續(xù)定壓榴熱容多與溫?cái)R度的佛函數(shù)掙關(guān)系贊見附年錄。解：肝將過農(nóng)程看折作是伍恒壓祖過程將（護(hù)），弱系統(tǒng)陜的初鐘態(tài)和獲末態(tài)扮分別淡為和然。榨插入博平衡擠相變鼻點(diǎn)，并晃將蒸孩汽看興作理異想氣趙體，風(fēng)則過厲程的剝焓變笑為注：醬壓力粒對(duì)凝姐聚相兄焓變厚的影攏響可趟忽略耗，而么理想宏氣體貞的焓焦變與稀壓力恒無關(guān)查表稅知因此，2.獵31形1次00kP杜a下，鐮冰（H2O,椒s）的熔葛點(diǎn)為0°C。在此哭條件尤下冰梁的摩卸爾融趁化熱構(gòu)。脅已知券在-1即0°C屈~戒0°C范圍重內(nèi)過得冷水丟（H2O,塔l）和冰榴的摩糊爾定賊壓熱腸容分粱別為和勢(shì)。章求在押常壓領(lǐng)及-1加0°C下過丹冷水唉結(jié)冰責(zé)的摩拌爾凝梳固焓甘。解：城過程衰圖示腎如下平衡每相變姜點(diǎn)膜，唉因此2.箭33孔2鵲5°C下，獵密閉殘恒容滿的容垂器中散有10g固體奪奈C10H8(s冤)在過剖量的O2(g壘)中完泥全燃里燒成CO2(g晴)和H2O(耀l)。過程時(shí)放熱40疲1.巾72弊7kJ。求(1翁)（2）茅的百；（3）拍的扯；解：屢（1）C10H8的分米子量M=轉(zhuǎn)12競(jìng)8.營17蝦4，反應(yīng)罷進(jìn)程輛。（2）妖。(3顆)2.號(hào)34應(yīng)用咳附錄種中有勾關(guān)物揭資在25°C的標(biāo)建準(zhǔn)摩名爾生宰成焓辨的數(shù)育據(jù)，歐計(jì)算修下列吃反應(yīng)津在25°C時(shí)的緣瑞及鄙。（1）（2）（3）解：伙查表餡知

NH3(g)NO(g)H2O(g)H2O(l)-46.1190.25-241.818-285.830

NO2(g)HNO3(l)Fe2O3(s)CO(g)33.18-174.10-824.2-110.525解：謀查表杯知(1室)(2守)(3敗)2.羽35應(yīng)用瘦附錄缸中有渴關(guān)物亂資的哈熱化刪學(xué)數(shù)吩據(jù)，王計(jì)算25°C時(shí)反腫應(yīng)的標(biāo)含準(zhǔn)摩選爾反徐應(yīng)焓牌，要陶求：(1豪)應(yīng)用25°C的標(biāo)賺準(zhǔn)摩牛爾生快成焓頂數(shù)據(jù)殲；(2時(shí))應(yīng)用25°C的標(biāo)嚼準(zhǔn)摩楚爾燃虎燒焓武數(shù)據(jù)癢。解：小查表遷知Compound

-238.66-726.51

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-379.07-979.5

-285.830因此釘，由踩標(biāo)準(zhǔn)氧摩爾龜生成規(guī)焓由標(biāo)泳準(zhǔn)摩愚爾燃溉燒焓2.肝37已知25°C甲酸悼甲脂旬（HC遭OO蘿CH3,偶l）的標(biāo)栗準(zhǔn)摩斥爾燃副燒焓濫為堅(jiān)，甲趁酸（HC躁OO疫H,訂l）、甲醇淋（CH3OH欄,為l）、水（H2O,狼l）及二助氧化辭碳（CO2,陣g）的標(biāo)與準(zhǔn)摩旬爾生飽成焓狼分別轉(zhuǎn)為紡、冶、求及攤。烏應(yīng)用態(tài)這些曲數(shù)據(jù)芒求25°C時(shí)下忙列反包應(yīng)的棄標(biāo)準(zhǔn)西摩爾辛反應(yīng)統(tǒng)焓。解：預(yù)顯然焰要求疫出甲違酸甲盛脂（HC沉OO素CH3,榮l）的標(biāo)叫準(zhǔn)摩朽爾生飾成焓2.脫39對(duì)于騙化學(xué)視反應(yīng)應(yīng)用誦附錄板中4種物榆資在25°C時(shí)的山標(biāo)準(zhǔn)曉摩爾凍生成叛焓數(shù)貿(mào)據(jù)及己摩爾洲定壓千熱扣容錯(cuò)與溫芳度的伍函數(shù)廉關(guān)系待式：（1巷）將見表補(bǔ)示成療溫度若的函語數(shù)關(guān)突系式（2繼）求該棕反應(yīng)驢在10鼓00°C時(shí)的。解：綿與溫辮度的她關(guān)系填用Ki午rc丑hh華of疤f公式墊表示尿(旨見下師頁)因此朝，10潑00K時(shí)，2.年40甲烷給與過妥量50彼%的空扔氣混南合，品為使硬恒壓瞇燃燒四的最逆高溫銳度能蹲達(dá)到20僵00°C，求燃鄰燒前妨混合艦氣體兇應(yīng)預(yù)貢熱到慶多少澡攝氏祝度。肚物資剪的標(biāo)蓬準(zhǔn)摩鍋爾生亭成焓康數(shù)據(jù)拿見附擠錄。船空氣第組成有按財(cái)，討計(jì)釘算。詞各物餡資的躺平均蓄摩爾約定壓木熱容鋸分別死為：銜；；膛；慨；挖。解：綢燃燒擴(kuò)為恒通壓絕閣熱過鏟程。愿化學(xué)乘反應(yīng)喚式設(shè)計(jì)弓途徑蹈如下在揚(yáng)下懲甲烷谷燃燒賣的摩宴爾反提應(yīng)熱禿為節(jié)，則可由員表露出（Ki旺rc均hh險(xiǎn)of熊f公式岡）設(shè)甲裁烷的控物質(zhì)刪量為1mo勺l，則繞，翅，席，最后割得到第三乒章熱力甜學(xué)第言二定蒙律3.錫1卡諾舌熱機(jī)料在敘的高誰溫?zé)釕B(tài)源和厚的低姑溫?zé)峒以撮g斬工作泰。求響（1申）熱機(jī)央效率鞏；（2伏）當(dāng)向咽環(huán)境藥作功紙時(shí)，陡系統(tǒng)環(huán)從高插溫?zé)徇w源吸薪收的鞠熱調(diào)及晨向低倡溫?zé)嶂窃捶叛懦龅墓軣嵋?。解：廁卡諾爺熱機(jī)分的效胡率為根據(jù)色定義3.嶺5高溫壇熱源像溫度搶，要低溫炮熱源躁。罷今有12郊0kJ的熱盾直接么從高陵溫?zé)釋以磦魃到o低梅溫?zé)嵋圃?，境求此戶過程茫的唱。解：勉將熱夢(mèng)源看仰作無凱限大羅，因故此，稅傳熱熄過程凳對(duì)熱喚源來院說是言可逆顧過程3.嚷6不同扔的熱聯(lián)機(jī)中委作于由的昂高溫怖熱源紛及調(diào)的低踩溫?zé)衢y源之陣間。指求下貌列三擇種情購況下饞，當(dāng)佳熱機(jī)誕從高桃溫?zé)崛踉次鸁岚檿r(shí)迫，兩運(yùn)熱源殃的總街熵變減。（1奏）可逆漢熱機(jī)湖效率膠。（2派）不可尋逆熱當(dāng)機(jī)效鵲率蓮。（3查）不可烏逆熱須機(jī)效窗率示。解：端設(shè)熱軟機(jī)向志低溫鳥熱源續(xù)放熱板，根派據(jù)熱逃機(jī)效蹤蝶率的柔定義因此用，上麥面三注種過輝程的庭總熵懷變分爺別為納。3.孤7已知律水的勇比定漫壓熱杜容影。相今有1kg，10°C的水過經(jīng)下壟列三敗種不禍同過觀程加蕩熱成10柔0°C的水紐奉，求婆過程弱的址。（1典）系統(tǒng)皺與10毒0°C的熱宵源接載觸。（2陸）系統(tǒng)白先與55°C的熱庫源接尺觸至茫熱平諷衡，膠再與10迎0°C的熱蝴源接萌觸。（3窯）系統(tǒng)席先與40°C，70°C的熱博源接觀觸至生熱平棉衡，叉再與10嬸0°C的熱初源接銹觸。解：閘熵為缸狀態(tài)悔函數(shù)扛，在懷三種凡情況債下系處統(tǒng)的趣熵變巧相同在過院程中器系統(tǒng)算所得爛到的大熱為那熱源限所放違出的授熱，錘因此3.氧8已知讓氮（N2,削g）的摩撥爾定甚壓熱范容與震溫度海的函冷數(shù)關(guān)猛系為將始袋態(tài)為30咐0K，10絞0kP盜a下1mo覽l的N2(g病)置于10伏00K的熱低源中啊，求蓬下列翅過程厲（1）經(jīng)沃恒壓餐過程芹；（2）經(jīng)跡恒容槍過程穗達(dá)到徒平衡肉態(tài)時(shí)方的延。解：灰在恒蹲壓的焰情況脈下在恒撥容情朗況下闊，將辰氮（N2,蓄g）看作域理想始?xì)怏w將社代遵替上制面各斬式中陸的影，即久可求棵得所兆需各壁量3.域9始態(tài)纖為桶，巨的某除雙原內(nèi)子理之想氣膛體1mo脆l(xiāng)，經(jīng)下綠列不漿同途五徑變選化到肚的末孟態(tài)。礙求各偷步驟緩及途辭徑的碗。(1姨）恒溫正可逆淹膨脹銀；（2捏）先恒勒容冷變卻至偷使壓父力降洲至10擠0kP往a，再恒催壓加速熱至援；（3槍）先絕助熱可蘭逆膨深脹到團(tuán)使壓嘆力降刺至10謠0kP澇a，再恒破壓加柄熱至挪。解：創(chuàng)（1）對(duì)半理想綁氣體垮恒溫晴可逆講膨脹眼，DU=摸0，因此（2眼）先計(jì)裕算恒倆容冷卡卻至絞使壓懼力降噸至10劉0kP仙a，系統(tǒng)逆的溫欣度T:（3晨）同理投，先透絕熱躲可逆漢膨脹紐奉到使冬壓力漲降至10友0kP親a時(shí)系滿統(tǒng)的補(bǔ)溫度T:根據(jù)挨理想巴氣體縮慧絕熱秒過程薪狀態(tài)勁方程晃，各熱衫力學(xué)拿量計(jì)胡算如容下3.斧12蜜2mo墳l雙原蒜子理煉想氣賴體從跡始態(tài)30顆0K，50姿d奴m3，先恒支容加個(gè)熱至40納0K，再恒影壓加蕩熱至片體積組增大健到10脫0dm3，求整位個(gè)過控程的勝。解：曉過程滅圖示溝如下先求肥出末室態(tài)的梯溫度因此至，組成如為鍛的單價(jià)原子晝氣體A與雙滅原子額氣體B的理察想氣驕體混期合物勁共10mo菌l，從始稍態(tài)迅，絕夏熱可筑逆壓狀縮至解的平準(zhǔn)衡態(tài)工。求挨過程少的美。解：望過程薯圖示濾如下混合斥理想愉氣體徹的絕碑熱可緣瑞逆狀售態(tài)方閉程推吐導(dǎo)如燦下3.味17容易以得到單原帖子氣側(cè)體A與雙猴原子君氣體B的理散想氣仿體混關(guān)合物腳共8mo仰l，組成濤為源，始漠態(tài)授。今泄絕熱面反抗炕恒定冊(cè)外壓挪不可焦逆膨嗚脹至鹽末態(tài)典體積號(hào)的詞平衡截態(tài)。頭求過忠程的抖。解：泊過程飾圖示湯如下先確掉定末憂態(tài)溫冤度，居絕熱怕過程漠，因此吵:3.岡183.行19常壓秋下將10左0g，27°C的水綁與20徐0g，72°C的水著在絕辮熱容敏器中近混合竹，求街最終耗水溫t及過仆程的姥熵變益。已最知水驅(qū)的比拒定壓鋤熱容碑。解：現(xiàn)過程孫圖解弟如下3.壤21絕熱繼恒容棒容器腥中有練一絕淘熱耐泥壓隔卸板，蚊隔板蠅一側(cè)眼為2mo蜻l的20亂0K，50透d千m3的單漆原子安理想逝氣體A，另一造側(cè)為3mo朋l的40循0K，10安0童dm3的雙渡原子寺理想嘗氣體B。今將凳容器諸中的死絕熱巴隔板珍撤去搖，氣絕體A與氣肌體B混合杯達(dá)到鍋平衡填。求惱過程臨的從。解：艷過程澤圖示翁如下系統(tǒng)挪的末史態(tài)溫控度T可求披解如晉下系統(tǒng)研的熵唇變注：橋?qū)頁粝霘鈵烍w，鄭一種左組分面的存清在不梳影響得另外量組分究。即A和B的末酒態(tài)體慨積均撈為容芒器的容體積堅(jiān)。3.局22絕熱申恒容階容器竭中有奶一絕辱熱耐突壓隔要板，劃隔板嬌兩側(cè)索均為N2(g罪)。一側(cè)鋼容積50dm3，內(nèi)有20祝0K的N2(g易)帝2喝mo史l；另一數(shù)側(cè)容錦積為75dm3,內(nèi)有50惱0K的N2(g合)敗4繩mo肥l；N2(g飯)可認(rèn)后為理疾想氣甲體。倉今將寧容器侵中的般絕熱轉(zhuǎn)隔板俱撤去防，使雅系統(tǒng)摸達(dá)到懇平衡作態(tài)。日求過西程的冤。解：全過程地圖示肌如下同上匪題，莖末態(tài)抬溫度T確定雖如下經(jīng)過嫌第一慌步變爺化，醉兩部皺分的盞體積頌和為即，攪除了報(bào)隔板抓外，篩狀態(tài)2與末擺態(tài)相縫同，旱因此注意動(dòng):21與22題的鵲比較爹。3.古23常壓囑下冰培的熔傘點(diǎn)為0°C，比熔貞化焓狐，覽水的省比定萌壓熱述熔瞞。在攪一絕抵熱容仔器中柔有1kg，25°C的水立，現(xiàn)絲式向容蓬器中騎加入0.慨5kg，0°C的病財(cái)，這刮是系卻統(tǒng)的卵始態(tài)稀。求悶系統(tǒng)臟達(dá)到門平衡賽后，饑過程椅的稱。解：魔過程鴉圖示抓如下將過程看作恒壓絕熱過程。由于1kg，25°C的水降溫至0°C為

只能導(dǎo)致克冰融化，因此3.熄27已知欠常壓佳下冰然的熔槐點(diǎn)為0°C，摩爾棚熔化煮焓為，苯耽的熔宵點(diǎn)為5.仿5濤1°C，摩爾金熔化凝焓為蔽。僚液態(tài)拿水和斗固態(tài)護(hù)苯的聾摩爾硬定壓彩熱容犧分別黃為服及搬。陜今有材兩個(gè)鬼用絕岸熱層臨包圍曉的容集器，抗一容盾器中級(jí)為0°C的8mo昂l出H2O(鉗s)與2mo邪l(fā)到H2O(旅l)成平拐衡，怪另一燥容器抄中為5.期51°C的5mo庫l蜂C6H6(l剃)與5mo鞋l討C6H6(s大)成平攝衡。繁現(xiàn)將最兩容鐮器接餐觸，全去掉桿兩容鈔器間衣的絕秘?zé)釋尤?，使送兩容贊器達(dá)先到新禁的平麥衡態(tài)鞭。求溜過程咱的羅。解：坑粗略覽估算叢表明思，5mo緒l毯C6H6(l劈燕)完全鞭凝固徑將使8mo概l判H2O(蟻s)完全荷熔化券，因求此，幟過程愉圖示見如下耀：總的物過程豪為恒蠢壓絕殃熱過胡程，逢，誦因此3.五28將裝酸有0.嘆1mo折l乙醚(C2H5)2O(杏l)的小棗玻璃嫩瓶放俱入容爪積為10dm3的恒副容密捎閉的板真空鄉(xiāng)豐容器被中，恰并在35栗.5販1°C的恒奧溫槽風(fēng)中恒修溫。35咸.5義1°C為在10含1.仔32擴(kuò)5kP鹿a下乙取醚的盲沸點(diǎn)驗(yàn)。已倉知在任此條嫂件下辮乙醚滑的摩扇爾蒸喬發(fā)焓參。村今將移小玻反璃瓶避打破區(qū)，乙表醚蒸草發(fā)至口平衡墨態(tài)。違求（1愿）乙醚虎蒸氣紋的壓丈力；（2箏）過程蟻的誘。解：悉將乙炊醚蒸驚氣看俘作理范想氣牽體，沖由于港恒溫各狀灣態(tài)函律數(shù)的質(zhì)變化逼計(jì)算叛如下忽略耽液態(tài)回乙醚額的體畫積3.光30容積廊為20dm3的密戴閉容玻器中監(jiān)共有2mo拼l誦H2O成氣稀液平諒衡。搭已知80°C，10責(zé)0°C下水蔥的飽鏈和蒸遼氣壓束分別撒為素及犧，25°C水的載摩爾儀蒸發(fā)接焓投；水乖和水酸蒸氣荷在25薦~老1松00°C間的遇平均鹿定壓皆摩爾懷熱容其分別全為和。今波將系市統(tǒng)從80°C的平作衡態(tài)聚恒容寧加熱渡到10稱0°C。求過盜程的。解：忙先估鄰算10嚇0°C時(shí)，遵系統(tǒng)贈(zèng)中是點(diǎn)否存來在液桶態(tài)水單。設(shè)昏終態(tài)搭只存配在水市蒸氣阻，其偶物質(zhì)檢量為n,則顯然結(jié)，只階有一續(xù)部分輕水蒸塵發(fā)，酸末態(tài)吼仍為攤氣液叢平衡適。因婆此有道以下罩過程糾：設(shè)立愈如下忙途徑和:第一鎖步和懸第四藍(lán)步為飯可逆侵相變面，第盜二步壘為液絨態(tài)水牢的恒犯溫變僚壓，況第三歌步為芝液態(tài)枝水的真恒壓焰變溫百。先睬求80°C和10稿0°C時(shí)水奪的摩較爾蒸驕發(fā)熱3.穿31O2(g別)的摩歷爾定怪壓熱條容與沈溫度堡的函洋數(shù)關(guān)定系為已知25°C下O2(g參)的標(biāo)輩準(zhǔn)摩續(xù)爾熵淺。淘求O2(g運(yùn))在10套0°C，50kP涉a下的炒摩爾賺規(guī)定種熵值饅。解：忍由公誦式知3.互32若參余加化旁學(xué)反決應(yīng)的逗各物梳質(zhì)的婚摩爾話定壓漠熱容猜可表恢示為試推斜導(dǎo)化模學(xué)反竟應(yīng)陜的標(biāo)墓準(zhǔn)摩禍爾反涼應(yīng)熵剖與溫緣瑞度T的函數(shù)猛關(guān)系們式，棒并說資明積勒分常剛數(shù)唐如脹何確孫定。解：裹對(duì)于草標(biāo)準(zhǔn)球摩爾朝反應(yīng)津熵，疼有式中3.爸33已知25°C時(shí)液集態(tài)水隸的標(biāo)煌準(zhǔn)摩盜爾生物成吉布布斯村函數(shù)份為，水會(huì)在25°C時(shí)的幣飽和振蒸氣歌壓。求25°C時(shí)水蟲蒸氣榨的標(biāo)館準(zhǔn)摩據(jù)爾生紡成吉池布斯扎函數(shù)絕。解：舍恒溫?cái)嘞聦?duì)凝而聚相轎恒溫降過程柜，因詢此3.纖3410非0°C的恒制溫槽沸中有薦一帶擇有活長(zhǎng)塞的皂導(dǎo)熱擔(dān)圓筒太，筒備中為2mo服l書N2(g貧)及裝綠與小華玻璃朗瓶中蒼的3mo有l(wèi)喘H2O(皺l)。環(huán)境資的壓循力即鳥系統(tǒng)罪的壓憶力維爽持12趁0kP己a不變便。今勺將小陽玻璃標(biāo)瓶打咬碎，何液態(tài)屠水蒸險(xiǎn)發(fā)至芒平衡娘態(tài)。峰求過乳程的浮。已知梨：水澤在10驢0°C時(shí)的材飽和哲蒸氣薄壓為兵，悲在此澡條件鏡下水愿摩爾象蒸發(fā)裹焓養(yǎng)。解：溝將氣望相看各作理稠想氣溪體。逗系統(tǒng)描終態(tài)H2O(西g)的摩否爾分汗數(shù)為3/壘5軍=瓜0.戲6，因禿此H2O(厲g)的分射壓為3.伶35已知10邀0°C水的賽飽和幻玉蒸氣暢壓為10臉1.汽32拴5kP直a，此條麗件下尋水的存摩爾末蒸發(fā)粥焓壟。認(rèn)在置盛于10技0°C恒溫抽槽中攻的容悶積為10驢0dm3的密猛閉容西器中少，有懷壓力12董0kP腳a的過結(jié)飽和比蒸氣職。此留狀態(tài)蔥為亞袍穩(wěn)態(tài)車。今今過飽敲和蒸榨氣失賢穩(wěn)，掌部分肌凝結(jié)欠成液捐態(tài)水熱達(dá)到側(cè)熱力敬學(xué)穩(wěn)霞定的桌平衡象態(tài)。廊求過嘴程的擱。

解：凝結(jié)蒸氣的物質(zhì)量為

熱力學(xué)各量計(jì)算如下3.蔽36已知后在10顫1.部32捷5kP闖a下，爭(zhēng)水的餡沸點(diǎn)魂為10敬0°C，其比禾蒸發(fā)此焓指。辟已知岸液態(tài)汗水和柳水蒸趣氣在10蹈0疏~窮12逮0°C范圍核內(nèi)的趕平均油比定今壓熱但容分脆別為礎(chǔ)及嘗。嚴(yán)今有10僑1.率32怖5kP野a下12流0°C的1kg過熱刮水變?cè)赏覙訙啬蠖?、育壓力慎下的炎水蒸刮氣。剩設(shè)計(jì)坐可逆退途徑社，并慨按可羨逆途青徑分鬼別求切過程販的測(cè)及頭。解：寸設(shè)計(jì)域可逆然途徑浴如下3.鈴36芝.已知泄在10警0kP掀a下水閃的凝參固點(diǎn)司為0°C，在-5°C，過冷帽水的奔比凝艇固焓露，余過冷慚水和眨冰的變飽和響蒸氣疾壓分株別為詳，鉛。呆今在10茶0kP聯(lián)a下，爪有-5°C巡壽1譜kg的過食冷水黑變?yōu)槔餐瑯泳郎囟瘸?、壓展力下惕的冰迫，設(shè)則計(jì)可主逆途均徑，炊分別抽按可愉逆途倉徑計(jì)蜂算過希程的感及蔑。解：設(shè)計(jì)可逆途徑如下第二影步、斜第四涌步為框可逆蓋相變讓，披，視第一評(píng)步、蠟第五極步為宵凝聚虧相的脆恒溫路變壓犧過程舌，扁，因吃此

對(duì)于凝聚相，通常壓力下，可認(rèn)為化學(xué)勢(shì)不隨壓力改變，即

因此，該類綁題也哄可以徹用化因?qū)W勢(shì)孝來作3.趴37起.已知淡在-5°C，水和栽冰的扣密度確分別岡為環(huán)和。在-5°C，水和于冰的坑相平狀衡壓狗力為59膊.8MP嗓a。今有-5°C的1kg水在10軌0kP摘a下凝船固成萍同樣貝溫度上下的詞冰，采求過捎程的幕。假私設(shè)，丟水和西冰的港密度寬不隨這壓力扔改變盾。

解：相平衡點(diǎn)為，由于溫度不變，因此3.況38鹽.若在滑某溫甜度范蹄圍內(nèi)雷，一讀液體風(fēng)及其劍蒸氣掀的摩限爾定徑壓熱勿容均揭可表由示成城的再形式膊，則拖液體棗的摩纏爾蒸巧發(fā)焓璃為其中蹈，斃為葵積分方常數(shù)親。試應(yīng)睜用克通勞修接斯-克拉杏佩龍旬方程續(xù)的微咸分式賭，推乞?qū)С霭櫾摐仫柖确秲S圍內(nèi)竹液體憲的飽具和蒸察氣壓p的對(duì)食數(shù)lnp與熱嶄力學(xué)秩溫度T的函陷數(shù)關(guān)隊(duì)系式輔，積炒分?？跀?shù)為I。，

解：設(shè)置以下途徑設(shè)液素態(tài)水鴿的摩陰爾體戶積與兔氣態(tài)碎水的貍摩爾錫體積途可忽憂略不集計(jì)，撐且氣智態(tài)水勻可看膨作理面想氣瘡體，憂則，對(duì)于梅克勞啊修斯-克拉震佩龍鐮方程3.驗(yàn)40化學(xué)糞反應(yīng)世如下順：（1奔）利用之附錄蹄中各稼物質(zhì)習(xí)的棵數(shù)