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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
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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。
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。
3楼2013-05-25 08:49:04
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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……
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
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
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
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。”
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
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
10楼2013-08-12 11:55:40
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