四川大學(xué)化工復(fù)試資料 第一章 例題

第一章例題一、填空題狀態(tài)函數(shù)的特點(diǎn)是：狀態(tài)函數(shù)的變化與途徑無(wú)關(guān)，僅決定于初、終態(tài)。單相區(qū)的純物質(zhì)和定組成混合物的自由度數(shù)目分別是2和2。封閉體系中，溫度是T的1mol理想氣體從(Pi，Vi)等溫可逆地膨脹到(Pf，Vf)，則所做的功為(以V表示)或(以P表示)。封閉體系中的1mol理想氣體(已知)，按下列途徑由T1、P1和V1可逆地變化至P2，則A等容過(guò)程的W=0，Q=，SYMBOL68\f"Symbol"U=，SYMBOL68\f"Symbol"H=。B等溫過(guò)程的W=，Q=，SYMBOL68\f"Symbol"U=0，SYMBOL68\f"Symbol"H=0。C絕熱過(guò)程的W=，Q=0，SYMBOL68\f"Symbol"U=，SYMBOL68\f"Symbol"H=。在常壓下1000cm3液體水膨脹1cm3，所作之功為0.101325J；若使水的表面增大1cm2，我們所要作的功是J(水的表張力是72ergcm-2)。1MPa=106Pa=10bar=9.8692atm=7500.62mmHg。1kJ=1000J=238.10cal=9869.2atmcm3=10000barcm3=1000Pam3。普適氣體常數(shù)R=8.314MPacm3mol-1K-1=83.14barcm3mol-1K-1=8.314Jmol-1K-1=1.980calmol-1K-1。二、計(jì)算題一個(gè)絕熱剛性容器，總體積為Vt，溫度為T(mén)，被一個(gè)體積可以忽略的隔板分為A、B兩室。兩室裝有不同的理想氣體。突然將隔板移走，使容器內(nèi)的氣體自發(fā)達(dá)到平衡。計(jì)算該過(guò)程的Q、W、和最終的T和P。設(shè)初壓力是（a）兩室均為P0；（b）左室為P0，右室是真空。解：（a） (b)常壓下非常純的水可以過(guò)冷至0℃以下。一些-5℃的水由于受到干擾而開(kāi)始結(jié)晶，由于結(jié)晶過(guò)程進(jìn)行得很快，可以認(rèn)為體系是絕熱的，試求凝固分率和過(guò)程的熵變化。已知冰的熔化熱為333.4Jg-1和水在0～-5℃之間的熱容為4.22Jg-1K-1。解：以1克水為基準(zhǔn)，即 由于是等壓條件下的絕熱過(guò)程，即，或 某一服從P（V-b）=RT狀態(tài)方程（b是正常數(shù)）的氣體，在從1000b等溫可逆膨脹至2000b，所做的功應(yīng)是理想氣體經(jīng)過(guò)相同過(guò)程所做功的多少倍？解：對(duì)于為常數(shù)的理想氣體經(jīng)過(guò)一絕熱可逆過(guò)程，狀態(tài)變化符合下列方程，其中，試問(wèn)，對(duì)于的理想氣體，上述關(guān)系式又是如何?以上a、b、c為常數(shù)。解：理想氣體的絕熱可逆過(guò)程， 一個(gè)0.057m3氣瓶中貯有的1MPa和294K的高壓氣體通過(guò)一半開(kāi)的閥門(mén)放入一個(gè)壓力恒定為0.115MPa的氣柜中，當(dāng)氣瓶中的壓力降至0.5MPa時(shí)，計(jì)算下列兩種條件下從氣瓶中流入氣柜中的氣體量。(假設(shè)氣體為理想氣體)(a)氣體流得足夠慢以至于可視為恒溫過(guò)程；(b)氣體流動(dòng)很快以至于可忽視熱量損失（假設(shè)過(guò)程可逆，絕熱指數(shù)）。解：（a）等溫過(guò)程 mol (b)絕熱可逆過(guò)程，終態(tài)的溫度要發(fā)生變化 Kmol三、圖示題下圖的曲線(xiàn)Ta和Tb是表示封閉體系的1mol理想氣體的兩條等溫線(xiàn)，56和23是兩等壓線(xiàn)，而64和31是兩等容線(xiàn)，證明對(duì)于兩