物理化学(天大第五版全册)课后习题答案

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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:

V

1V

1 V V

T

V T p p

T

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=nRT

V

1 V 1 (nRT/p) 1nR1V

T 1

V T pV T pVpVT

T

1 V V p 1 (nRT/p) 1nRT1V 1

p2 V pVVpp T T

3

1-2 气柜内有121.6kPa、27℃的氯乙烯(C2H3Cl)气体300m,若以每小时90kg的流量

输往使用车间,试问贮存的气体能用多少小时?

解:设氯乙烯为理想气体,气柜内氯乙烯的物质的量为

pV121.6 103 300n 14618.623mol

RT8.314 300.15

90 10390 103

每小时90kg的流量折合p摩尔数为 v 1441.153mol h 1

MC2H3Cl62.45

n/v=(14618.623÷1441.153)=10.144小时

1-3 0℃、101.325kPa的条件常称为气体的标准状况。试求甲烷在标准状况下的密度。

pn101325 16 10 3解: CH MCH MCH4 0.714kg m 3 44

VRT8.314 273.15

1-4 一抽成真空的球形容器,质量为25.0000g。充以4℃水之后,总质量为125.0000g。若改用充以25℃、13.33kPa的某碳氢化合物气体,则总质量为25.0163g。试估算该气体的摩尔质量。

解:先求容器的容积V

125.0000 25.000

HO(l)

2

100.0000

cm3 100.0000cm3 1

n=m/M=pV/RT

RTm8.314 298.15 (25.0163 25.0000)M 30.31g mol 4

pV13330 10

1-5 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 n n1,i n2,i 2piV/(RTi)

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