化工热力学(第三版)陈钟秀课后习题答案(7)

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RT V V b所以 2a 1 3 2 V b V T PR

RV3 V b V 23

T PRTV 2a V b

故 1 V

RV2 V b RTV 2a V b

3

V T P

V2 V b 1 V k 3

V P TRTV 2a V b

3-2. 某理想气体借活塞之助装于钢瓶中，压力为34.45MPa，温度为93℃，反抗一恒定的外压力3.45 MPa而等温膨胀，直到两倍于其初始容积为止，试计算此过程之 U、 H、 S、 A、 G、

2

TdS、

pdV、Q和W。

解：理想气体等温过程， U=0、 H=0 ∴ Q=-W=

pdV pdV

V1

V22V1

V1

RT

dV RTln2=2109.2 J/mol V

∴ W=-2109.2 J/mol 又

dS CP

R V dT V

理想气体等温膨胀过程dT=0、 dP TPT T P P

∴

dS

R

dP P

S2

P2

S1

P1

P2

P1

∴

S dS R dlnP RlnP

K) Rln2=5.763J/(mol·

A U T S=-366×5.763=-2109.26 J/(mol·K)

G H T S A=-2109.26 J/(mol·K)

K) TdS T S A=-2109.26 J/(mol·

pdV pdV

V1

V22V1

V1

RT

dV RTln2=2109.2 J/mol V

3-3. 试求算1kmol氮气在压力为10.13MPa、温度为773K下的内能、焓、熵、CV、Cp和自由焓之值。假设氮气服从理想气体定律。已知：

（1）在0.1013 MPa时氮的Cp与温度的关系为Cp（2）假定在0℃及0.1013 MPa时氮的焓为零；

（3）在298K及0.1013 MPa时氮的熵为191.76J/(mol·K)。

3-4. 设氯在27℃、0.1 MPa下的焓、熵值为零，试求227℃、10 MPa下氯的焓、熵值。已知氯在理想气体状态下的定压摩尔热容为

3 62

Cigp 31.696 10.144 10T 4.038 10TJ/ mol K

27.22 0.004187TJ/ mol K ；

解：分析热力学过程

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