物理化学热力学习题

1 第1 章 气体的PVT 习题（二） 1.试由波义尔定律, 盖吕萨克定律和阿伏加德罗定律导出理想气体状态方程.（参考答案） 解： 将状态方程写成 V = f ( p, T, n) 式中的三个变化率可依次由题给三个定律求出: 2.某空气压缩机每分钟吸入101.325kPa, 30.0 ℃的空气41.2 m3. 经压缩后, 排出空气的压力 192.5kPa, 温度升高至 90.0 ℃. 试求每分钟排出空气的体积. （参考答 案） 解：压缩机稳定工作时单位时间吸入和排出的空气量相等: 3.今有 300K, 104365Pa 的湿烃类混合气体(含水蒸气的), 其中水蒸气的分压力是 25.5mmHg. 欲得到 1000mol脱除水以后的干烃类混合气体, 试求应从湿混合气体中除去 H2O的物质的量 n(H2O)以及所需湿烃类混合气体的初始体积 V. （参考答 案） 解：所需湿烃类混合气体中水的摩尔分数 y(H2O) 为 4． 某待分析的混合气体中仅含 CO2一种酸性组分. 在常温常压下取样 100.00cm3, 以 NaOH 溶液充分洗涤除去其中所含 CO2后, 于同样温度压力下测得剩余气体的体积为 90.50cm3. 试求混合气体中的摩尔分数 y(CO2).（参考答案） 解： 常温常压下的混合气体看成理想气体. 混合气体中的除 CO2外其它组分的分体积之和V｀ = 90.50cm 3; 故 CO2的分体积 V(CO2) = (100.00－ 90.50)cm 3 = 9.50 cm 3 此例反映了在混合气体组成分析中常用的奥氏(Orsat)气体分析器的基本原理. 5．若甲烷在 2533.1kPa, 203K 条件下服从范德华方程, 试求其摩尔体积. （参考答 案） 解： 2 6.已知二氟二氯甲烷的临界参数为Tc = 385.0K 和 pc = 4123.9 kPa, 试用压缩因子图计算T = 366.5K, p = 2067 kPa条件下该气体的摩尔体积Vm. 文献值为1.109 dm3mol－1. （参考答案） 解： 计算值与文献值的相对误差E 为 E = (1.06－1.109) /1.109 = 4.41% 第2 章 热力学第一定律习题（一） 1.5mol 的理想气体于始态 t1 = 25℃, p1 = 101.325kPa, V1 恒温膨胀至末态, 已知末态体积V2= 2V1, 分别计算气体膨胀时反抗恒定外压 p(环) = 0.5p1 及进行可逆膨胀时系统所作的功, 并在 p -V 图上绘出两种不同途径的功所对应的面积.（参考答案） 解： 2. 1mol 理想气体由 202.65kPa, 10dm3 恒容升温, 使压力升高到 2026.5kPa, 再恒压压缩至体积为1dm3. 求整个过程的W, Q,  U, 及 H.（参考答案） 解：答 3. 1mol理想气体由...