发布时间 : 星期五 文章物化习题41-60()更新完毕开始阅读447c02ef551810a6f5248672
?Sm?298K???15KC?p,mT0KdT??TfC?p,m15Kl?l?TbCp,m?sHm?sHmdT???dT?
TfTTfTTb???298KC?p,mTb23RTc3?dT??p 3T32pcT其中0—15K热容可按第拜(Debye)立方定律求算
?15KC?p,mT0KdT??1515K0K1943.7T33?D?dT
1943.7T3??33?D?0.995J?K-1?mol-1
0l??sHm3350.5??32.25J?K-1?mol-1 Tf103.9l??sHm13544??79.95J?K-1?mol-1 Tb169.4而
?TfC?p,mT15KdT，?TbC?p,mT-1TfdT和?298KC?p,mTTbdT则由图解积分求算，作图C?，图解p,m?lnT，
积分得105.71J?K?mol 综合上述各项，得
?Sm?298K??218.9J?K-1?mol-1
-1
10．氢醌的蒸气压实验数据如下：
求：(1)氢醌的升华热、蒸发热和熔化热(设它们均不随温度而变)；(2)三相点的温度和压力； 解：(1)对克劳修斯—克拉贝龙方程而言，如果?H与T，p无关，则有
dlnp?H ?2dTRTlnp2?H??p1R?11???? ?T2T1?或lnp???H1??C RT分析○1式，方程由三组数据组成?T1，p1?，?T2，p2?，?H。只要知道其中任意两个，就能求得第三个；分析○2式，lnp?1?H作图，由斜率??可以求出?H。 TR(1)lnp?1作图，图略，对于固?气的相变， T4g?sHm斜率=-1.3102?10=-，得 Rg?sHm?1.09?105J?mol-1 对于液?气 的相变，
?gH斜率=-8.537?10=-lm，得
R34?gmol-1 lHm?7.10?10J?所以 ?sHm??sHm??lHm
lgg?1.09?105?7.10?104 ?3.80?104J?mol-1
(2) 三相点的温度和压力数据同时满足固?气，液?气的平衡方程，有：
??ln???ln??g?sHp三?-psR?11????T?三Ts??11????T?三Tl?p三?H?-plRgl
在固?气和液?气平衡中分别选择一对数据代入，有
?p三1.09?105?11?ln?-????8.314?T三436.7??1333.1 ?4?lnp三?-7.10?10?1?1????5333.48.314T465.2?三??解得： p三?2.29?10Pa，T三?444.7K
11．某实际气体符合状态方程pVm?RT?bp，式中b为常数，试求其逸度表示式。
3解： ?????T??RTlnd??RTdlnf
f ?p又d??Vmdp 所以RTdlnf?Vmdp 积分RT以Vm??ff?dlnf???Vmdp
ffRT?b代入，得 pfp?RTln?b?p?p*? **fp** RTln当p?0时， f?p，则 RTln*f?bp pf?pexpbp RT对于没有具体状态方程式的实际气体而言，求逸度或逸度系数的方法一般有图解法和对比 状态法。
三、 习题选解
2-1有一块温度为20℃的500g铜与一电炉热接触，电炉的电阻为1000?(忽略其质量)。问当1A的电流通过电阻15s后，铜的熵变为多少？假设在整个温度范围内铜的Cp,m?
24.4J?K?1?mol?1。
解：n?Cp,m??T2?T1??I2RT
500?24.4??T2?293.2??I2?1000?15 63.5T2?371.3K
所以?S?n?Cp,mlnT2 T1?500371.3 ?24.4?ln63.5293.2?45.4J?K-1
2-7 将200g，0℃的冰加到200g、90℃的水中去，该过程在绝热容器中进行，计算过程的熵变。已知冰的熔化热为333.5J?g，水的Cp为4.184J?K?g。
lH?W冰?Cp??T-273.2? 解： W水?Cp??T水-T??W冰??s-1-1?1 200?4.184??363.2-T??200?333.5?200?4.184?T-273.2?
T?278.3K
状态变化为
冰：200g 273.2K 冰?273.2K 水?278.3K 水 水：200g 363.2K?278.3K 所以?S??S冰??S水
278.3?278.3?200?333.5 ???200?4.184?ln?200?4.184?ln?273.2?363.2?273.21 ?36.8?J?K
2-14 298K，101325Pa下双原子理想气体的体积V1=48.9dm3，试求下列过程的?S：
(1) 恒温自由膨胀到2 V1；(2)反抗101.325kPa的外压恒温膨胀到2V1；(3)恒温可逆膨胀到 2 V1；(4)绝热自由膨胀到2 V1；(5)绝热可逆膨胀到2 V1；(6)反抗10.1325kPa外压，绝热膨胀到2 V1；(7)在101.325kPa下加热到2 V1。
解：(1) n?p1V1 RT11.013?105?48.9?10?3?
8.314?298.2 ?2mol
状态变化为：p,V1,T1??p2,2V1,T1?
???所以?S?nRlnV2 V1?2?8.314?ln2 ?11.53J?K?1
(2) 状态变化为：p,V1,T1??p2,2V1,T1?
???K 所以?S?11.53J??1