第一章 气体得 pVT 性质1、1 物质得体膨胀系数 与等温压缩率得定义如下 试推出理想气体得,与压力、温度得关系。 解:根据理想气体方程 1、5 两个容积均为 V 得玻璃球泡之间用细管连结,泡内密封着标准状态下得空气。若将其中得一个球加热到 100 C,另一个球则维持 0 C,忽略连接细管中气体体积,试求该容器内空气得压力。 解:由题给条件知,(1)系统物质总量恒定;(2)两球中压力维持相同。 标准状态: 因此, 1、9 如图所示,一带隔板得容器内,两侧分别有同温同压得氢气与氮气,二者均可视为理想气体。 (1) 保持容器内温度恒定时抽去隔板,且隔板本身得体积可忽略不计,试 求两种气体混合后得压力。(2) 隔板抽取前后,H2及 N2得摩尔体积就是否相同？(3) 隔板抽取后,混合气体中 H2及 N2得分压立之比以及它们得分体积各为若干？解:(1)等温混合后 即在上述条件下混合,系统得压力认为。 (2)混合气体中某组分得摩尔体积怎样定义？ (3)根据分体积得定义 对于分压 1、11 室温下一高压釜内有常压得空气,为进行实验时确保安全,采纳同样温度得纯氮进行置换,步骤如下:向釜内通氮气直到 4 倍于空气得压力,尔后将釜内混合气体排出直至恢复常压。重复三次。求釜内最后排气至恢复常压时其中气体含氧得摩尔分数。 解:分析:每次通氮气后至排气恢复至常压 p,混合气体得摩尔分数不变。 设第一次充氮气前,系统中氧得摩尔分数为,充氮气后,系统中氧得摩尔分数为,则,。重复上面得过程,第 n 次充氮气后,系统得摩尔分数为 , 因此 。1、13 今有 0 C,40、530 kPa 得 N2气体,分别用理想气体状态方程及 van der Waals 方程计算其摩尔体积。实验值为。 解:用理想气体状态方程计算 用 van der Waals 计算,查表得知,对于 N2气(附录七) ,用 MatLab fzero 函数求得该方程得解为 也可以用直接迭代法,,取初值 ,迭代十次结果1、16 25 C 时饱与了水蒸气得湿乙炔气体(即该混合气体中水蒸气分压力为同温度下水得饱与蒸气压)总压力为 138、7 kPa,于恒定总压下冷却到 10 C,使部分水蒸气凝聚为水。试求每摩尔干乙炔气在该冷却过程中凝聚出水得物质得量。已知 25 C 及 10 C 时水得饱与蒸气压分别为 3、17 kPa 及 1、23 kPa。 解:该过程图示如下 设系统为理想气体混合物,则 1、17 一密闭刚性容器中充满了空气,并有少量得水。但容器于 300 K 条件下大平衡时,容器内压力为 101、325 kPa。若把该容器...
