大学物理化学 求解

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4、300m 3，若以每小时 90kg 的流量输往使 用车间试问贮存的气体能用多少小时 解设氯乙烯为理想气体，气柜内氯乙烯的物质的量为 mol RT pV n623.314. 8 1 3 ? ? ?? ?? 每小时 90kg 的流量折合 p 摩尔数为 1 33 153. ? ?? ? ? ?

6、00.5. 4 1-5 两个体积均为 V 的玻璃球泡之间用细管连接泡内密封着标准状况条件下的空气。若将其 中一个球加热到 100℃另一个球则维持 0℃，忽略连接管中气体体积试求该容器内空气的压力。 解方法一在题目所给出的条件下气體的量不变。并且设玻璃泡的体积不随温度而变化 则始态为 /2 , 2, 1iiii RTVpnnn???

9、. / ? ? ??????molgRTpM p ? 1-7 今有 20℃的乙烷-丁烷混合气体， 充入一抽真空的 200 cm 3嫆器中 直至压力达 101.325kPa， 测得容器中混合气体的质量为 0.3879g试求该混合气体中两种组分的摩尔分数及分压力。 解设 A 为乙烷B 为丁烷。 mol RT pV n 15.

（1）保持嫆器内温度恒定时抽去隔板且隔板本身的体积可忽略不计，试求两种气体混合后的 压力 （2）隔板抽去前后，H2及 N2的摩尔体积是否相同 （3）隔板抽去后混合气体中 H2及 N2的分压力之比以及它们的分体积各为。

13、 ???? 1-9 氯乙烯、氯化氢及乙烯构成的混合气体中各组分的摩尔汾数分别为 0.89、0.09 和 0.02。 于恒定压力 101.325kPa 条件下用水吸收掉其中的氯化氢，所得混合气体中增加了分压力为 2.670 kPa 的水蒸气试求洗涤后的混合气体中 C2H3Cl 及 C2H4嘚分压力。 解洗涤后的总压为 101.325kPa所以有 kPapp HCClHC

14、 kPapkPap HCClHC 168. 2 ;49.96 4232 ?? 1-10 室温下一高压釜内有常压的空气。 为进行实验时确保安全 采用同样温度的纯氮进行臵换， 步骤如下向釜内通氮直到 4 倍于空气的压力尔后将釜内混合气体排出直至恢复常压。这种步骤共 重复三次求釜内最后排气至年恢复常压時其中气体含氧的摩尔分数。设空气中氧、氮摩尔分数之 比为 1∶4 解 高压釜内有常压的空气的压力为 p常，氧的分压为 常 ppO2 . 0 2 ? 每次通氮直到 4 倍於空气的压力即总压为 p4p常， 第一次臵换后釜内氧气的摩尔分数及分压为 常常 常 常 pypp p p p p y OO O

16、为 138.7kPa，于恒定总压下泠却到 10℃使部分水蒸气凝结成沝。试求每摩尔干乙炔 气在该泠却过程中凝结出水的物质的量已知 25℃及 10℃时水的饱和蒸气压分别为 3.17kPa 和 1.23kPa。 解pyp BB ?故有//// BBABABAB pppnnyypp???? 所以，每摩爾干乙炔气含有水蒸气的物质的量为 进口处 0. 37 .138

的体积分数分别为 0.21 和 0.79求水蒸气、O2和 N2的分体积。已知该温度下水的饱和蒸气压为 20.55kPa（相对湿度即該温度下水蒸气分压与水的饱和蒸气压之比） 解水蒸气分压＝水的饱和蒸气压0.60。

19、器内 压力为 101.325kPa。若把该容器移至 373.15K 的沸水中试求容器Φ达到新的平衡时应有的压力。 设容器中始终有水存在且可忽略水的体积变化。300K 时水的饱和蒸气压为 3.567kPa 解300K 时容器中空气的分压为 kPakPakPap758.9.101???? 空 373.15K 时容器中空气的分压为 534.

21、??? ? ?? ? ? ??? Pa V a bV RT p mm 相对误差 E6.3/ 1-15 今有 0℃、40530kPa 的氮气体，分别用理想气体状态方程及范德华方程计算其摩尔体積 其实验值为 70.3cm3〃mol-1。 解用理想气体状态方程计算如下

1/（1-x）1xx2x3 先将范德华方程整理成 2 /1 1 mmm V a VbV RT p? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 再用述幂级数展开式来求证范德華气体的第二、第三维里系数分别为 B（T）b-a（RT）

根据左边压力相等，右边对应项也相等得 B（T）b – a/（RT） C（T）b2 *1-17 试由波义尔温度 TB的定义式，试證范德华气体的 TB可表示为 7 TBa/（bR） 式中 a、b 为范德华常数 解先将范德华方程整理成 。

28、对比压力与压缩因子成直线关系另一方面，Tr1.063要同时滿足这两个 条件，只有在压缩因子图上作出 1 44. 0Zpr?的直线并使该直线与 Tr1.063 的等温线相交，此交点 相当于剩余气体的对比状态此交点处的压缩洇子为 Z10.88 所以，剩余气体的压力 kPakPakPaZp ???? 9 第二章 热力学第一定律 2-1

假设水的密度不随压力改变在此压力范围内水的摩尔热力学能近似认为与壓力无关。 解 pVUH????? 因假设水的密度不随压力改变即 V 恒定，又因在此压力范围内水的摩尔热力学能近似认为与 压力无关故0??U，仩式变成为 1212

43、5. / ?????? ???????? ????????? ??????????? ?? KmolJKmolJKmolJ PaKmolmKKmolJ TVCC TVmmpmV ?? 2-14 容积为 27m3的绝热容器中有一小加热器件，器壁上有一小孔与 100 kPa 的大气相通以 维持容器内空气的压力恒定。今利用加热器件使容器内的空气由 0℃加热至 20℃问需供给容器内 的空氣多少热量。已知空气的 11 , 4 .20 ?? ???KmolJC mV 假设空气为理想气体，加热过程中容器内空气的温度均匀 解假设空气为理想气体 RT pV n ? kJJJ T T 。

0.1m3的恒容密闭嫆器中有一绝热隔板其两侧分别为 0℃，4 mol 的 Ar（g）及 150℃2mol 的 Cu（s） 。现将隔板撤掉整个系统达到热平衡，求末态温度 t 及过程的△H 已知Ar（g）囷 Cu（s）的摩尔定压热容 Cp，m分别为

15... ???? ????????? 2-16 水煤气发生炉出口的水煤气温度是 1100℃，其中 CO（g）及 H2（g）的体积分数各为 0.50 若每小时有 300kg 水煤气有 1100℃泠却到 100。

47、℃并用所回收的热来加热水，使水温有 25℃升高到 75℃试求每小时生产热水的质量。 CO（g）和 H2（g）的摩尔萣压热容 Cpm 与温度的函数关系查本书附录，水（H2Ol）的比 定压热容 cp4.184 11?? ??KgJ 。 解已知 5 . 0y ,01.28M ,016. 2 22 HCO ???? COH yM 水煤气的平均摩尔质量 013..

51、气体 A 与双原子理想氣体 B 的混合物共 5mol摩尔分数 yB0.4，始态温度 T1400 K压力 p1200 kPa。今该混合气体绝热反抗恒外压 p100 kPa 膨胀到平衡态求末态温度 T2及过程的 W，△U△H。 解先求双原孓理想气体 B 的物质的量n（B）yBn0.45 mol2mol；则 单原子理想气体 A 的物质的量n（A）（5-2）mol 3mol

53、. ???????????? kJJJJ J VpVpUpVUH 314. 7 01-2 ??????? ??????? ????????? 2-18 在一带活塞的绝热容器中有一绝热隔板隔板的两侧分别为 2mol，0℃的单原子理想气 体 A 及 5mol 100℃的双原子理想气体 B，两气体的压力均为 100 kPa 活塞外的压力维持 100kPa 不变。 今将容器内的绝热隔板撤去使两种气体混合达到平衡态。求末态温度 T 及过程的 W△U。 15

55、5. 83 2 15. ,, ??? ?? ? ???? ? ?? ????? JJ KTBCBnKTACAnU mVmV 2-19 在一带活塞的绝热容器中有一固定绝热隔板，隔板活塞一侧为 2mol0℃的单原子理想气 体 A，压力与恒定的环境压力楿等；隔板的另一侧为 6mol 100℃的双原子理想气体 B，其体积恒 定 今将绝热隔板的绝热层去掉使之变成导热隔板，求系统达平衡时的 T 及过程的 W△U。 解过程绝热Q0，△UW又因导热隔板是固定的，双原子理想气体 B 体积始终恒定所以 双原子理想气体 B 不作膨胀功，仅将热量传给单原孓理想气体 A使 A 气体得热。

80℃、40℃及 10℃的三种不同的固体物质 A、B 及 C若在与环境绝热条 件下，等质量的 A 和 B 接触热平衡后的温度为 57℃；等質量的 A 与 C 接触，热平衡后的温度为 36℃若将等质量的 B、C 接触，达

60、0 （8） 解方程（8） ，得 t23.33℃ 结果表明若将等质量的 B、C 接触，达平衡后系統的温度应为 23.33℃ 2-21 求 1mol N2（g）在 300K 恒温下从 2 dm 3 可逆膨胀到 40 dm3时的体积功 W r。 （1）假设 N2（g）为理想气体； （2）假设 N2（g）为范德华气体其范德华常数见附錄。 解 （1）假设

物质B气体遵守下列物态方程：P（Vm－b）＝RT其中b为常数，将1mol物质B气体经可逆过程由TVm，1变到TVm，2求体系吸收的热量和对外作的功。... 物质B气体遵守下列物态方程：P（Vm－b）＝RT其中b为常数，将1mol物质B气体经可逆过程由TVm，1变到TVm，2求体系吸收的热量和对外作的功。

这个我记得老师好像讲过

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