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《物理化学(天大第五版全册)课后习题答案-(24280)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第一章气体pVT性质1-1物质的体膨胀系数V与等温压缩系数T的定义如下：1V1VVTVTpVpT试导出理想气体的V、T与压力、温度的关系？解：对于理想气体，pV=nRT1VVTV1VTpVpT1(nRT/p)VT1(nRT/p)Vp1nR1VT1pVpVT1nRT1Vp1TVp2Vp1-5两个体积均为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，气体的量不变。并且设玻璃泡的体积不随温度而变化，则始态为nn1,i终
2、态（f）时nn1,fnT1,fT2,fpfT1,fT2,fVRn2,i2piV/(RTi)n2,fpfVVpfVT2,fT1,fRT1,fT2,fRT1,fT2,f2piT1,fT2,fTiT1,fT2,f2101.325373.15273.15273.15(373.15117.00kPa273.15)1-8如图所示一带隔板的容器中，两侧分别有同温同压的氢气与氮气，二者均克视为理想气体。H23dm3N21dm3pTpT（1）保持容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
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若干？解：（1）抽隔板前两侧压力均为p，温度均为T。pH2nH2RTnN2RT（1）3dm3pN23p1dm得：nH23nN23而抽去隔板后，体积为4dm，温度为，所以压力为nRT(nN23nN2)RT4nN2RTnN2RT（2）p4dm34dm31dm3V比较式（1）、（2），可见抽去隔板后两种气体混合后的压力仍为p。（2）抽隔板前，H2的摩尔体积为Vm,H2RT/p，N2的摩尔体积Vm,N2RT/p抽去隔板后V总nH2Vm,H2nN2Vm,N2nRT/p(3nN2nN2)RT/p3nN2RTn
4、N2RTppnH23nN2所以有Vm,H2RT/p，VRT/pm,N2可见，隔板抽去前后，H及N的摩尔体积相同。22（3）yH23nN23yN21nN23nN2,44pH2yH2p3p;pN2yN2p14p4所以有pH2:pN23p:1p3:144VH2yH2V343dm34VN2yN2V141dm34*1-17试由波义尔温度TB的定义式，试证范德华气体的TB可表示为TB=a/（bR）式中a、b为范德华常数。解：先将范德华方程整理成nRTan2pnb)V2(V将上式两边同乘以V得nRTVan2pVnb)V(V求导数(pV)pTnRTVan2(Vnb)nRTnR
5、TVan2an2bn2RTp(Vnb)VT(Vnb)2V2V2(Vnb)2当p→0时[(pV)/p]T0，于是有an2bn2RT0V2(Vnb)2U(pV)(Vnb)2aTbRV222B当p→0时V→∞，（V-nb）≈V，所以有T=a/（bR）第二章热力学第一定律2-11mol理想气体于恒定压力下升温1℃，试求过程中气体与环境交换的功W。解：WpVVpVpVnRTnRTnRT8.314Jamb(21)21212-21mol水蒸气（H2O，g）在100℃，101.325kPa下全部凝结成液态水。求过程的功。解：Wpamb(VlVg)≈pambVgp(nRT/p)R
6、T8.3145373.153.102kJ2-3在25℃及恒定压力下，电解1mol水（H2O，l），求过程的体积功。H2O(l)H2(g)1O2(g)2解：1mol水（HO，l）完全电解为1molH（g）和0.50molO（g），即气体混合物的222总的物质的量为1.50mol，则有Wpamb(VgVHO(l))≈pambVgp(nRT/p)2nRT1.508.3145298.153.718kJ2-4系统由相同的始态经过不同途径达到相同的末态。若途径a的Qa=2.078kJ，Wa=-4.157kJ；而途径b的Q=-0.692kJ。求W。bb解：因两条途径的始末态相
7、同，故有△Ua=△Ub，则QaWaQbWb所以有，WbQaWaQb2.0784.1570.6921.387kJ2-7已知水在25℃的密度ρ=997.04kg·m-3。求1mol水（H2O，l）在25℃下：（1）压力从100kPa增加到200kPa时的△H；（2）压力从100kPa增加到1MPa时的△H。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压力无关。解：H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U0，上式变成为HVpV(p2p1)MH2O(p2p1)（1）HMH2O(p2p1)18
8、103(200100)1
