思考题和习题解答 ∴P=PP2=12×3.39MPa=4lMPa 7.1mol、100℃的H2O()在101325Pa的外压下蒸发。已知100℃ 及101325Pa时1g水的体积为1044cm3,1g水蒸气的体积为1673cm3。 (1)试求此过程的功;(2)假定略去液态水的体积,试求结果的百分误 差:(3)假定把水蒸气当作理想气体,试求结果的百分误差:(4)根 据(2)、(3)的假定,证明恒温下若外压等于液体的饱和蒸气压,则物质 的量为n的液体变为饱和蒸气过程的功为一nRT 解:(1)W=-P△ =10135×(1673-1044×10×1802]J=-3053J (2)W=(-101325×1673×106×1802)J 误差=-1673-(673-104 1673-1044=-16n2=-006 (3)1g水蒸气的体积 nRl l8.02×8.3145×(100+273.5) 101325 1699×10-m3=1699cm3 WF=[-101325×(1699-1044)×10×1802]J 误差 (1699-1.044)-(1673-1044) 1673-1044 l672=-16 % (4)W=-P外V(g)-V()≈-P(g)=-pV(g)≈-nRT 8.在0℃和101325Pa下, Imol h2O(s)熔化为H2O(),求此过程 中的功。已知在此条件下冰与水的密度分别为09175gcm3与 1.000g·cm-3。将计算结果与上题的(1)比较,有何结论? 解:W=-P外V()-(s =10135×1 106×1802J=0.164J 1.0000.9175 固体熔化成液体,其体积变化远小于液体蒸发为气体的,故功的绝 对值也小得多,常可略去。冰熔化成水,体积缩小,故系统得功 9.使H2(g)在101325Pa下以一定流速通过内有通电的电阻丝的绝 热管。达稳定状态后的三次实验数据见下表。求H2(g)在各温度范围的·30· 思考题和习题解答 ∴ 12 3.39 MPa = 41MPa p = pr pc = × 7. 1mol、100℃的 H2O (l)在 101325 Pa 的外压下蒸发。已知 100 ℃ 及 101325Pa 时 1g 水的体积为 1.044cm3 ，1 g 水蒸气的体积为 1673cm3 。 (1) 试求此过程的功； (2) 假定略去液态水的体积，试求结果的百分误 差； (3) 假定把水蒸气当作理想气体，试求结果的百分误差； (4) 根 据(2)、(3)的假定，证明恒温下若外压等于液体的饱和蒸气压，则物质 的量为 n 的液体变为饱和蒸气过程的功为–nRT。 解：(1) W = − p外ΔV [ 101325 (1673 1.044) 10 18.02]J = 3053 J 6 = − × − × × − − (2) W =− × × × − ( .) 101325 1673 10 18 02 6 J 误差 = − − − − =− =− 1673 1673 1044 1673 1044 1 1672 0 06 ( .) . . ％ (3) 1 g水蒸气的体积 3 3 3 3 1.699 10 m 1699cm m 101325 8.3145 (100 273.15) 18.02 1 = × = ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ × × + = = − p nRT V W =− × − × × [ ] − 101325 1699 1044 10 18 02 6 ( . ) . J 误差 = − − − − − =− =− ( . )( . ) . . 1699 1044 1673 1044 1673 1044 26 1672 16％ (4) W = − p外[V(g) −V(l)] ≈ − p外V (g) = − pV (g) ≈ −nRT 8. 在 0℃和 101325 Pa 下，1mol H2O (s)熔化为 H2O (l)，求此过程 中的功。已知在此条 件下冰与水的密度分别为 3 0.9175 g cm− ⋅ 与 1.000 3 g cm− ⋅ 。将计算结果与上题的(1)比较，有何结论？ 解：W = − p外[V (l) −V (s)] 10 18.02 J = 0.164 J 0.9175 1 1.000 1 101325 6 ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ ⎟× × ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ = − × − − 固体熔化成液体，其体积变化远小于液体蒸发为气体的，故功的绝 对值也小得多，常可略去。冰熔化成水，体积缩小，故系统得功。 9. 使 H2 (g)在 101325 Pa 下以一定流速通过内有通电的电阻丝的绝 热管。达稳定状态后的三次实验数据见下表。求 H2(g)在各温度范围的