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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 无机/物化 » 物理化学 » 物化热力学上的一道题目
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zhangguiqi

银虫 (初入文坛)

[求助] 物化热力学上的一道题目

题目如下
苯的正常沸点为353K，摩尔蒸发焓为30.77kJ•mol-1现将353K标准压力下的1摩尔液态苯向真空等温蒸发为同温同压的苯蒸汽(设为理想气体)。 (1) 计算该过程苯吸收的热量和做的功
标准答案见http://wenku.baidu.com/view/4ea36de4102de2bd9605889b.html 上的第一题
  疑惑的地方有两点
1 .向真空蒸发，外压不应该=0 吗，原题中又说是在100kPa 下，这不矛盾吗
2.解答过程看了好几个版本，基本上都是转化成等压可逆过程求U，详细过程见 即使看做是等压可逆，原题中说了温度是不变的，U=蒸发焓+0才对啊

[ Last edited by zhangguiqi on 2013-5-25 at 07:39 ]
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女人要靠自己加油加油
1楼2013-05-25 07:36:39
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hyhao

铁杆木虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★
感谢参与，应助指数 +1
zhangguiqi(houchenxmc代发): 金币+2 2013-05-25 10:53:00
houchenxmc: 回帖置顶 2013-05-25 10:53:01
1.向真空蒸发外压为100kpa是指体系处于这样的状：想象一摩尔苯液体处在一个封闭的真空容器中，容器体积刚好是其挥发成同温同压气体的体积，因而发生的实际过程是苯向真空挥发。
2.向真空挥发，不做功，因而根据热力学第一定律，热效应等于内能变，内能是状态函数，只与始终态有关，所以可以设计可逆途径来求，进而求其他热力学状态函数。
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2楼2013-05-25 08:41:01
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hyhao

铁杆木虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★
houchenxmc: 回帖置顶 2013-05-25 10:53:09
houchenxmc: 金币+1, 给个红包，谢谢回帖 2013-09-08 09:01:46
另外补充，“原题中说了温度是不变的，U=蒸发焓+0才对啊”，楼主所说的这种情况与本题不符，本题是一个相变过程。而不仅仅是凝聚相或者气相的简单变化。
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3楼2013-05-25 08:49:04
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普通回帖

爱上鱼……

银虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★
感谢参与，应助指数 +1
houchenxmc: 金币+1, 给个红包，谢谢回帖 2013-09-08 09:01:51
题目这样出的意思就是不用算体积功嘛……
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懒病又犯了……
4楼2013-05-26 17:17:42
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sony8620

铁杆木虫 (文学泰斗)

【答案】应助回帖

★
感谢参与，应助指数 +1
houchenxmc: 金币+1, 给个红包，谢谢回帖 2013-09-08 09:01:57
本题的答案没有问题啊
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5楼2013-05-26 23:02:24
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zhangguiqi

银虫 (初入文坛)
引用回帖:
2楼: Originally posted by hyhao at 2013-05-25 08:41:01
1.向真空蒸发外压为100kpa是指体系处于这样的状：想象一摩尔苯液体处在一个封闭的真空容器中，容器体积刚好是其挥发成同温同压气体的体积，因而发生的实际过程是苯向真空挥发。
2.向真空挥发，不做功，因而根据热力 ...

1.假设液体是在真空封闭容器中，真空压力不是零吗，怎么保证液体是处于100kp
2.原题中说是等温过程，那不是说等蒸发完后内能不变吗，还有必要设计可逆过程吗
还有一点不明白的，所谓自有扩散是不是只要两个体系压力不一样，把它们放一块后不施加外压自由混合的都是自由扩散，都不做功啊
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女人要靠自己加油加油
6楼2013-05-27 07:52:12
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zhangguiqi

银虫 (初入文坛)
引用回帖:
5楼: Originally posted by sony8620 at 2013-05-26 23:02:24
本题的答案没有问题啊

看不懂 解释下
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女人要靠自己加油加油
7楼2013-05-27 07:54:19
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hyhao

铁杆木虫 (小有名气)
引用回帖:
6楼: Originally posted by zhangguiqi at 2013-05-27 07:52:12
1.假设液体是在真空封闭容器中，真空压力不是零吗，怎么保证液体是处于100kp
2.原题中说是等温过程，那不是说等蒸发完后内能不变吗，还有必要设计可逆过程吗
还有一点不明白的，所谓自有扩散是不是只要两个体系压 ...

1.你一直对题目的要求没看明白，“现将353K标准压力下的1摩尔液态苯向真空等温蒸发为同温同压的苯蒸汽(设为理想气体)。”题目硬性规定液态苯的相变条件是真空蒸发，最后全部蒸发成353K标准压力下的气体。
2.谁告诉你等温过程相变内能不变的？你烧水时，一直把水烧干，水蒸汽和同温同压下的液态水内能一样吗？“本题是一个相变过程。而不仅仅是凝聚相或者气相的简单变化。”
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8楼2013-05-27 14:42:05
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hyhao

铁杆木虫 (小有名气)
引用回帖:
4楼: Originally posted by 爱上鱼…… at 2013-05-26 17:17:42
题目这样出的意思就是不用算体积功嘛……

可逆途径里需要体积功来算出状态函数的改变
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9楼2013-05-27 14:45:26
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pantera

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

题目的意思应该是苯气化直到压力等于外压
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10楼2013-08-12 11:55:40
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