华东理工物理化学书后习题解答胡英主编高等教育

《华东理工物理化学书后习题解答胡英主编高等教育》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第1章物质的pVT关系和热性质习题解答1.两只容积相等的烧瓶装有氮气，烧瓶之间有细管相通。若两只烧瓶都浸在100℃的沸水中，瓶内气体的压力为0.06MPa。若一只烧瓶浸在0℃的冰水混合物中，另一只仍然浸在沸水中，试求瓶内气体的压力。解：n=n+n12p⋅2VpVpV1=2+2RTRTRT1122p⎛11⎞TT+121=+p⎜⎟=p22T1⎝TT12⎠TT12T2p=⋅2p∴21T+T21⎡0+273.15⎤=⎢×2×0.06⎥MPa⎣(0+273.15)+(100+273.15)⎦=0.0507MPa2.测定大气压力的气压计，其简单构造为：一根一端封闭的玻璃管插入水银槽内，玻璃管中未被水

2、银充满的空间是真空，水银槽通大气，则水银柱的压力即等于大气压力。有一气压计，因为空气漏入玻璃管内，所以不能正确读出大气压力：在实际压力为102.00kPa时，读出的压力为100.66kPa，此时气压计玻璃管中未被水银充满的部分的长度为25mm。如果气压计读数为99.32kPa，则未被水银充满部分的长度为35mm，试求此时实际压力是多少。设两次测定时温度相同，且玻璃管截面积相同。解：对玻璃管中的空气，pV22=pV11V125(102.00100.66)kPa=0.96kPap=p=×−21V352∴大气压力=(99.32+0.96)kPa=100.28kPa·28·思考题和习题解答33.

3、让20℃、20dm的空气在101325Pa下缓慢通过盛有30℃溴苯液体的饱和器，经测定从饱和器中带出0.950g溴苯，试计算30℃时溴苯的饱和蒸气压。设空气通过溴苯之后即被溴苯蒸气所饱和；又设饱和器前后的压力差可以略去不计。（溴苯CHBr的摩尔质量为65−1157.0g⋅mol）−3pV⎡101325××()2010⎤解：n1==⎢⎥mol=0.832molRT⎣83145.(.×+2027315)⎦m0950.n==mol=0.00605mol2M1570.n0.006052pp==yp=×101325Pa=732Pa22nn+0.832+0.00605124.试用范德华方程计算100

4、0gCH4在0℃、40.5MPa时的体积(可用p对V作图求解)。6−2解：由表1–6查得CH4的a=0.228Pa⋅m⋅mol，b=0.0428−33−1−33−1×10m⋅mol。假设CH4的摩尔体积Vm=0.0640×10m⋅mol，则RTap=−2V−bVmm⎡8.3145×273.150.228⎤=⎢−3−−32⎥Pa⎣(0.0640−0.0428)×10(0.0640×10)⎦6=51.5×10Pa=51.5MPa再假设一系列的Vm数值，同样求出相应的一系列压力p，结果如下：33−1V×10/m⋅mol0.06400.06600.06800.07000.0720mp/MPa51

5、.545.640.837.033.8以p对Vm作图，求得p=40.5MPa时CH4的摩尔体积Vm=0.0681−33−1×10m⋅mol，得mV=nV=VmmM⎛1000−3⎞3−333=⎜×0.0681×10⎟m=4.25×10m=4.25dm⎝16.04⎠5.计算1000gCO2在100℃、5.07MPa下的体积：(1)用理想气体状态方程；(2)用压缩因子图。第1章物质的pVT关系和热性质·29·nRT解：(1)V=p⎡(1000/44.01)×8.3145×(100+273.15)⎤3=m⎢6⎥⎣5.07×10⎦−333=13.9×10m=13.9dm(2)查得Tc=3042.K，

6、pc=739.MPa，则T100+273.15p5.07T===1.23，p===0.69rrT304.2p7.39cc由压缩因子图得Z=088.ZnRT∴V==×088139..dm33=122.dmp36.1molN2在0℃时体积为70.3cm，计算其压力，并与实验值40.5MPa比较：(1)用理想气体状态方程；(2)用范德华方程；(3)用压缩因子图。RT解：(1)p=Vm⎛8.3145×273.15⎞Pa=32.3106Pa=32.3MPa=⎜⎟×−6⎝70.3×10⎠6−2(2)由表1–6查得，a=0141.Pa⋅mm⋅ol，−−313b=×⋅0039110.mmol，则RTap

7、=−2V−bVmm⎡8.3145×273.150.141⎤6=⎢−⎥Pa=44.3×10Pa−6−62⎣(70.3−39.1)×10(70.3×10)⎦=44.3MPa(3)查得Tc=1262.K，pc=339.MPa，则T273.15T===2.16rT126.2cpVppVmrcmZ==RTRT6−6p×(3.39×10)×(70.3×10)r==0.105pr8.3145×273.15在压缩因子图上经点(pr=1,Z=0.10