3.36 已知在101.325 kPa下,水的沸点为100℃,其比蒸发焓态水和水蒸气在100~120℃范围内的平均比定压热容分别为:及
解:设计可逆途径如下
。今有101.325 kPa下120℃的1 kg过热水变成同样温度、
及
。
。已知液
压力下的水蒸气。设计可逆途径,并按可逆途径分别求过程的
26
3.37 已知在100 kPa下水的凝固点为0℃,在-5 ℃,过冷水的比凝固焓过冷水和冰的饱和蒸气压分别为过程的
及
。
,
,
。今在100 kPa
下,有-5℃ 1 kg的过冷水变为同样温度、压力下的冰,设计可逆途径,分别按可逆途径计算 解:设计可逆途径如下
27
第二步、第四步为可逆相变,
,
第一步、第五步为凝聚相的恒温变压过程,
,
因此
3.38 已知在-5℃,水和冰的密度分别为度下的冰,求过程的
和
。
在-5℃,水和冰的相平衡压力为59.8 MPa。今有-℃C的1 kg水在100 kPa下凝固成同样温
。假设,水和冰的密度不随压力改变。
28
3.39 若在某温度范围内,一液体及其蒸气的摩尔定压热容均可表示成形式,则液体的摩尔蒸发焓为
的
其中
的函数关系式,积分常数为I。 解: 克—克方程为
,
为积分常数。 试应用克劳修斯-克
拉佩龙方程的微分式,推导出该温度范围内液体的饱和蒸气压p的对数ln p与热力学温度T
不定积分:
29
3.40 化学反应如下:
(1)利用附录中各物质的Sθm,△fGθm数据,求上述反应在25℃时的△rSθm,△rGθm; (2)利用附录中各物质的△fGθm数据,计算上述反应在25℃时的
;
(3)25℃,若始态CH4(g)和H2(g)的分压均为150 kPa,末态CO(g)和H2(g)的分压均为50 kPa,求反应的。
解:
30