天津大学物理化学答案教学内容.ppt

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1、1-2气柜内有121.6kPa、27℃的氯乙烯（C2H3Cl）气体300m3，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n=pV/RT=1.462*104mol氯乙烯M=62.494*10-3Kg.mol-1流量qm=90Kg.h-1贮存气体所用时间t=nM/qm=10.15h1-5两个体积均为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。1-7今有20℃的乙烷-丁烷混合气体，充入一抽真空的200cm3容器中，直至

2、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。（1）（2）联立方程（1）与（2）求解得2-12已知CO2（g）的Cp,m={26.75+42.258×10-3(T/K)-14.25×10-6(T/K)2}J·mol-1·K-1求：（1）300K至800K间CO2（g）的平均摩尔定压热容；（2）1kg常压下的CO2（g）从300K恒压加热至800K的Q。解：(1)：（2）△H=n△Hm=(1×103)÷44.01×22.7kJ=516kJ2-17单原子理想气体A与双原子理想气体B的混合物共5mol，摩尔

3、分数yB=0.4，始态温度T1=400K，压力p1=200kPa。今该混合气体绝热反抗恒外压p=100kPa膨胀到平衡态。求末态温度T2及过程的W，△U，△H。解：先求双原子理想气体B的物质的量：n（B）=yB×n=0.4×5mol=2mol；则单原子理想气体A的物质的量：n（A）=（5-2）mol=3mol单原子理想气体A的，双原子理想气体B的过程绝热，Q=0，则△U=W于是有14.5T2=12T1=12×400K得T2=331.03K2-19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2mol，0℃的单原子理想气体A，压力与恒定的环境压力相等；隔板的另一侧为6mol，100℃的双

4、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，Q=0，△U=W，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，仅将热量传给单原子理想气体A，使A气体得热膨胀作体积功，因此，W=WA，故有△U=W=WA,得得20×T=6963K故T=348.15K2-2725℃下，密闭恒容的容器中有10g固体萘C10H8（s）在过量的O2（g）中完全燃烧成CO2（g）和H2O（l）。过程放热401.727kJ。求(1)的反应进度；（2）C10H8(s)的；（3）C10H8(s)的。解：(1)反应进度：

5、（2）C10H8（s）的：M萘=128.173每摩尔萘的恒容恒温燃烧热为（3）所以本题所给反应的标准摩尔反应焓为2-39某双原子理想气体1mol从始态350K，200kPa经过如下四个不同过程达到各自的平衡态，求各过程的功W。（1）恒温可逆膨胀到50kPa；（2）恒温反抗50kPa恒外压不可逆膨胀；（3）绝热可逆膨胀到50kPA；（4）绝热反抗50kPa恒外压不可逆膨胀。解：（1）恒温可逆膨胀到50kPa：（2）恒温反抗50kPa恒外压不可逆膨胀:（3）绝热可逆膨胀到50kPa:绝热，Q=0，（4）绝热反抗50kPa恒外压不可逆膨胀绝热，Q=0，上式两边消去nR并代入有关数据得3.5T2=2.

6、75×350K故T2=275K3-1卡诺热机在T1=600K的高温热源和T2=300K的低温热源间工作，求：热机的效率；当环境作功–W=100kJ时，系统从高温热源Q1及向低温热源放出的–Q2。解：（1）（2），得