物化作业课后习题

1、 辽宁科技大学 辽宁科技大学物理化学课后习题答案 学院：材料与冶金学院专业：金属材料工程第一章 化学热力学基础姓名：刘绍成 学号 ：120103208026 金材10-1-16-34T=273k P2=0.1MPan=10 molv2state 2T=273k P1=1.00MPan=10 molv1state 1(i) 向真空膨胀P82(1-1) 10 mol理想气体由25，1.00MPa。设过程为：（i）向真空膨胀；（ii）对抗恒外压0.100MPa膨胀。分别计算以上各过程的体积功。 解： (ii) p外=0.100MPa(i) 向真空膨胀 P外=0，由W=-PV得 W=0.(ii) （i

2、i）P1V1=nRT V1=24.777m3;因为是恒温过程，故 V2=V1=247.77m3W=-=-P(V2-V1)=-22.2995J小结：此题考查真空膨胀的特点及恒外压做功的求法，所用公式有：PV=nRT;=常数；W=-等公式。P82(1-3) 473k, 0.2MPa，1dm3的双原子分子理想气体，连续经过下列变化：（I）定温膨胀到3 dm3；（II）定容升温使压力升到0.2MPa；（III）保持0.2MPa降温到初始温度473K。（i）在p-v图上表示出该循环全过程；（ii）计算各步及整个循环过程的Wv、Q，U，及H。已知双原子分子理想气体Cp,m=R。 解： T1=473kP1=

3、0.2MPaV1=1dm3 AT1=473kP2= V2=3dm3 BT2= P1=0.2MPaV2=3dm3 CT1=473kP1=0.2MPaV1=1dm3 A dT=0 dV=0 dP=0 P1V1=nRT1 n=mol=0.0509mol, P1V1=P2V2 P2=P1=×0.2×106=0.067MPa,T2=T1=×473K=1419K.(i) 恒温膨胀A BUi=0，Hi=0. Wi=-=-nRTln=-0.0509×8.3145×473×ln3=-219.92J.Qi=-W=219.92J.(ii) 等体过程 B C

4、 因为是等体积过程所以Wii=0,Qii=Uii=nCV,mT=n(Cp,m-R)(T2-T1)=0.0509×(-1)×8.3145×(1419-473)=1000.89J; Hii=nCp,mT=0.0509×3.5×8.3145×(1419-473)=1401.2J.(iii) 等压过程 C A Wiii=-PV=-P(V1-V2)=-0.2×106×(1-3)×10-3=400J; Hiii=nCp,mT=0.0509×3.5×8.3145×(473-1419)=-1

5、401.2J Uiii=nCV,mT=0.0509×2.5×8.3145×(473-1419)=-1000.89JQ=U-W=-1000.89-400=-1400.89J在整个过程中由于温度不变所以U=0, H=0;Q=-W=-180.08J.小结：此题考查了恒温过程、等体过程以及等压过程的公式应用，内能和焓只是过于温度的函数。所用公式有：Cp,m-CV,m=R; U=nCV,mT;H=nCp,mT; W=-PVP82(1-4) 10mol理想气体从2×106 Pa、10-3m3定容降温，使压力降到2×105 Pa，再定压膨胀到2×1

6、0-2，求整个过程的Wv，Q，U和H。解： P I A（P1,V1,T1） n=10mol,P1=2×106 Pa,V1=10-3m3, II B（P2,V2,T3） P2=2×105 Pa V2=2×10-2m3V1 V2 VP1V1=nRT1 T1=23.77KT2=T1=0.1×23.77K=2.377K; T3=T2=23.77K; WI=0 WII=-=-P2(T2-T1) QI=UI=nCv,mT= nCv,m(T2-T1) U2= nCv,m(T3-T2) HI=UI+PV=U+nR(T2-T1) QII=HII=UII+PV=UII+nR

7、(T3-T2)WV= WI+ WII=-P2(T2-T1)=-2×105×(10-2-10-3)=-1800J因为T1=T2所以U=0，H=0;Q=-W=1800J. 小结：此题考查U=f(T);H=f(T);以及热力学第一定律的公式U=W+Q. P821-5 10mol理想气体由25，106Pa膨胀到25，105Pa，设过程为：（i）自由膨胀；（ii）对抗恒外压105Pa膨胀；（iii）定温可逆膨胀。分别计算以上各过程的W、Q、U和H。解：（i）自由膨胀 P外=0，由W=-PV得 W=0；又因是等温过程，所以H=0，U=0，故 Q=0.（ii）因是等温过程，所以H=0，U

8、=0;Wv=-P(V2-V1)=-105(-)=-105×(-)=22.3JQ=U-W=22.3J（iii）因是等温过程，所以H=0，U=0;Wv=-=-nRTln=-10×8.314×298×ln10=-57.05KJ;Q=-Wv=57.05KJ小结：此题考查U=f(T);H=f(T); Wv=-等公式P82 (1-6) 氢气从1.43 dm3,3.04×105Pa，298.15K可逆膨胀到2.86 dm3。氢气的Cp,m=28.8 J·K-1·mol-1,按理想气体处理。（i）求终态的温度和压力；（ii）求该过程的Q、W

9、v、U和H。解：Cv,m=28.8-8.3145=20.4855 J·K-1·mol-1r=7/5（i）由理想气体绝热可逆过程方程得：T1Vr-1= T2V2r-1 T2=()r-1T1=0.50.4×298.15=225.9K;P1V1=常数 P2=()rP1=0.51.4×3.04×105=1.15×105Pa;(iii) 有题知 Q=0，PV= nRT n=0.175molWv=U= nCV,m(T2- T1)=0.175×20.4855×(225.9-298.15)=-259.1J H=U+PV=U+nRT

10、=-259.1+0.175×8.3145×(225.9-298.15)=-364.3J.小结：此题考查理想气体绝热可逆过程的方程应用，有T1Vr-1= T2V2r-1；P1V1=常数；H=U+PV=U+nRT P82(1-7) 2mol的单原子理想气体，由600k,1000MPa对抗恒外压100KPa绝热膨胀到100KPa。计算该过程的Q、Wv、U和H。2mol T2 100kPa 2mol 600k 1.0MPa 解：因为Q=0 所以U= Wv Wv=-PsuV=-PsunR(-) U=nCv,m(T2-T1) 所以nCv,m(T2-T1)= -PsunR(-) 则 T2

11、=×T1=3/2+1/10/3/2+1/1×600=384kWv=U= nCv,m(T2-T1)=2×3/2×8.3145×（384-600）=-5.388kJ H= nCp,m(T2-T1)=2×5/2×8.3145×(384-600)=-8.980kJ小结：对于理想气体要谨记单原子的Cv,m=3/2×R，双原子分子Cv,m=5/2×R 且Cp,m-Cv,m=R;此题还有一个陷阱，那就是容易让人使用绝热可逆过程的方程。此题之说了绝热而没说绝热可逆所以要审清题P821-8 在298.15K，6&

12、#215;101.3kPa压力下，1mol单原子理想气体进行绝热过程，最终压力为101.3kPa,若为：（i）可逆过程；（ii）对抗恒外压101.3kPa膨胀，求上述二绝热膨胀过程的气体的最终温度；气体对外界所做的体积功；气的热力学能变化及焓变。已知Cp,m=5R/2。101.3kPa T2298.15K 1mol 6×101.3kPa解： i 绝热可逆 ii P外=101.3kPa(i) 绝热可逆膨胀设最终温度为 T2 ,由式 T1 P11-= T2P21- ,对单原子理想气体=Cp,m/Cv,m=1.67 所以T2=T1=60.4×298.15=145 .6 KWv=U

13、=nCv,m( T2 - T1 )=-1×1.5×8.3145×152.55=-1902.6JH = nCp,m ( T2 T1 ) =-1×8 .3145 (145 .6 - 298 .15) = -3170.8J(ii) 对抗恒外压 101 .3 kPa 迅速膨胀Wv=-P外（V2-V1） U=n Cv,m( T2 T1 ) 因为是绝热过程 Q = 0所以 Wv = U 即：-P2=n Cv,m( T2 T1 ) 把Cv,m=R代入上式消去 R 值,得- T2+T1=T2- T1 解得 T = 198 .8 KWv=U = nCv,m( T2 T1

14、)=1.5×8.3145×（198.8-298.15）=-1239H = nCp,m ( T2 - T1 )=1×2.5×8 .3145 × (198 .8 - 298 .15) =- 2065 J小结：此题主要考查绝热可逆过程一系列方程的应用，有PV=C；T1 P11-= T2P21-；V-1T=C；同时也考查了热力学能变化及焓变的求解公式U = nCv,m( T2 T1 )；H = nCp,m ( T2 - T1 )，此题有一误区那就是容易使用此公式Wv=-=-nRTln，要注意的是此公式只用于温度恒定的情况下，而此题是绝热，所以不能用！P

15、82(1-10) 已知反应（i）CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g），（298.15K）=-41.2kJmol-1,（ii）CH4（g）+2H2O（g）CO2（g）+4H2（g）, （298.15K）=165.0 kJmol-1计算下列反应的（298.15K）（iii）CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）解：（iii）=（ii）-（i）所以（298.15K）=165.0KJ.mol-1-(-41.2 KJ.mol-1)=206.2 KJ.mol-1小结：一个化学反应不管是一步完成还是经过多步完成，反应总的标准摩尔焓变是相同的，这就是盖斯定律，而此题正是其应用。 P83

16、1-18 1mol的理想气体由25，1MPa膨胀到0.1MPa，假设过程分为：（i）定温可逆膨胀；（ii）向真空膨胀。计算各过程的熵变。0.1MPa1 mol 298K 1MPa 解： 定温可逆 向真空膨胀（1） 在定温可逆过程中 S= nRTln/T= nRln=1×8.3145×ln10=19.14J.K-1(2)向真空膨胀 因为熵是状态函数 所以有： S=19.14 J.K-1小结：此题考查恒温可逆过程的熵的计算，所用公式为 S= nRTln/T= nRTln，第二问主要考察熵是状态函数，它的变化量只与初末状态有关与路径无关。P831-19 2mol，27，20 dm

17、3 理想气体，在定温条件下膨胀到49.2 dm3，假设过程为：（i）可逆膨胀；（ii）自由膨胀；（iii）对抗恒外压1.013×105Pa膨胀。计算个过程的Q、W、 U、H和S。2 mol 300k 49.2dm3解：可逆膨胀2 mol 300k 20dm3 自由膨胀 P外=1.013KPa (1) 可逆膨胀过程Wv=-=-nRTln=-2×8.3145×ln2.46×300=-4490.6J因为dT=0 所以U=0，H=0 所以Q=-W=4490.6J S= nRln=2×8.3145×ln2.46=14.97J(2) 自由膨胀 W

18、v=0 因为dT=0 所以U=0，H=0所以Q=-W=0 S=14.97J(3) 恒外压1.013×105PaWv=-P外（V2-V1）=-1.013×105×(49.2×10-3-20×10-3) =-2957.96J因为dT=0 所以U=0，H=0 所以Q=-W=2957.96J S=14.97J小结：此题再一次考查了熵是状态函数，它的变化量 只与初末状态有关，与路径无关，所以在此题中无论经过怎样的变化，其变化量始终为14.97J，同时此题也考查了自由膨胀的特点即Wv=0；等温可逆变化的过程功的计算，所用公式有Wv=-=-nRTln；S=

19、nRTln/T= nRln 以及恒外压时功的计算即Wv=-P外（V2-V1）. P831-26 4mol理想气体从300K，P下定压加热到600K，求此过程的U、H、S、A、G。已知理想气体的（300K）=150.0J·K-1·mol-1， Cp,m=30.00 J·K-1·mol-1。4 mol 600k 4 mol 300k P解： 定压加热 在此过程中Cv,m= Cp,m-R=30-8.3145=21.6855J.mol-1.K-1U = nCv,m（T2 T1) =4×21.6855×（600-300）=26022.6JH =

20、 nCp,m（T2 T1 ) = 4 mol×30 .0× (600 - 300) = 36 .00 kJS= n Cp,m ln=4×30×ln2=83.18J 由 S = n Sm (600 K) - Sm (300 K)得：Sm (600 K)=170 .8 J·K-1 ·mol-1 ( TS) = n T2 Sm ( T2 ) T1 Sm ( T1 ) =4× (600×170 .8 - 300×150) = 229920JA = U - ( TS) = 26022.6- 229920 =-203

21、 .9 kJG = H - ( TS) = 36000 - 229920 = - 193 .9 kJ小结：此题主要考查U、H、S、A、G的求法及其之间的关系，难点在于熵的变化S = n Sm (600 K) - Sm (300 K)如果想到这一步，此题可以说是解决了一大半，如果在能把( TS) = n T2 Sm ( T2 ) T1 Sm ( T1 )想到，那么此题便没有了障碍，一切都可迎刃而解，所用公式有U = nCv,m（T2 T1)；H = nCp,m（T2 T1 )；S= n Cp,m ln；A = U - ( TS)；G = H - ( TS)。 第二章 相平衡 P147 2-3 已

22、知水和冰的体积质量分别为 0 .9998 g·cm-3 和0 .9168 g·cm-3 ;冰在 0 时的质量熔化焓为 333 .5 J·g-1 。试计算在 - 0 .35 的气温下,要使冰熔化所需施加的最小压力为多少 ?解 T1 = 273 .15 K,P1 = 101325 Pa,Hm = 333 .5 J·g-1 ×18 g·mol-1 =6003 J·mol , T2 = 272 .8 K 由克拉伯龙方程 = dP=dT 两边同时积分P2=ln+P1, V=()×18×10-6将其带入上式得P2 =

23、 4823 kPa小结：此题主要考查克拉伯龙方程的积分式的应用，在做题时一定要看清方向，此题要求冰融化即冰 水的过程，另外要看清已知条件，题目给的是质量熔化焓，要把它转化为摩尔熔化焓再往下求。P147 2-4 已 知 HNO3(l) 在 0 及 100 的 蒸 气 压 分 别 为1 .92 kPa 及 171 kPa。试计算: (i)HNO3 (l) 在此温度范围内的摩尔汽化焓;(ii)HNO3(l)的正常沸点。解 (i) 因为 T1 = 273 .15 K, T2= 373 .15 K, P1= 1 .92 kPa, P2 = 171 kPa由克拉珀龙 -克劳修斯方程:ln= Hm=38.0

24、45KJ·mol-1 (ii) 因为正常沸点下,HNO3(l) 的饱和蒸气压 P*= 101 .3kPaln= Tb*=357.8K所以正常沸点为357.8k小结：此题再一次考查了克克方程的变形形式即积分式ln=，要根据已知条件求出未知量。P147 2-15 100 时,纯CCl4 及纯 SnCl4 的蒸气压分别1 .933×105Pa及 0.666×105 Pa。这两种液体可组成理想液态混合物。假定以某种配比混合成的这种混合物,在外压为 1 .013×105 Pa 的条件下,加热到 100 时开始沸腾。计算:(i) 该混合物的组成;(ii) 该混合物开

25、始沸腾时的第一个气泡的组成。解 分别以 A,B代表 CCl4 和 SnCl4 ,则PA* = 1 .933×105 Pa; PB* = 0 .666×105 Pa(i) P= PA*XA+ PB* XB 1.013×105=1 .933×105XA+0 .666×105XB =1 .933105XA+0 .666×105(1- XA)1.267 XA =0.347XA=0.273 XB=1- XA=0.726(ii) 开始沸腾时第一个气泡的组成, 即上述溶液的平衡气相组成,设为yA,则由理想也太混合物分压定律得yAP= PA*XA所以

26、yA= PA*XA/P=1 .933×105×0.273/1.013×105=0.52yB=1-yA=0.48小结：此题主要考查理想液态混合物的组分求法，用的知识点是分压定律，所用公式有P= PA*XA+ PB* XB 分压定律yAP= PA*XA=PAP148 2-16 C6H6 (A)-C2 H4 C12 (B)的混合液可视为理想液态混合物。50 时,P*A = 0 .357×105 Pa, P*B = 0 .315×105 Pa。试分别计算50 时XA = 0 .250,0 .500,0 .750 的混合物的蒸气压及平衡气相组成。解 因为

27、二组分都遵守拉乌尔定律,所以p = pB + ( pA - pB ) xA当 xA = 0 .250 时, P=0.315×105+(0.357×105-0.315×105) ×0 .250 = 0 .326×105 PayAP= PA*XA yA=0.357×0.25/0.326=0.274当 xA = 0 .500 时, P= 0.315×105+(0.357×105- 0.315×105) ×0 .500 = 0 .336×10 PaP= PA*XA yA=0.357×

28、 0.5/0.336=0.53当 xA = 0 .750 时,P= 0.315×105+(0.357×105-0.315×105) ×0 .750 = 0 .3465×105 PayAP= PA*XA yA=0.357×0.75/0.3465=0.772小结：此题亦是考查理想液态混合物各组分的求法，主要是总压及分压定律的应用。在一定温度下，液态混合物中任意组分A在全部组成范围内都遵守拉乌尔定律即P= PA*XA这就是理想液态混合物。总压P=PA+PB= PA*XA+ PB* XB 分压定律PA=yAP= PA*XA.第四章 化学动力学

29、基础P2284-1 蔗糖在稀水溶液中,按下式水解: C12 H22O11(A)+H2O H+ =C6H12O6(葡萄糖)+C6H12O6(果糖) 其速率方程为-=kAcA,已知,当盐酸的物质的量浓度为0.1mol·dm-3(催化剂),温度为48时,kA = 0 .0193 min-1,今将蔗糖物质的量浓度为0.02 mol·dm-3 的溶液2.0 dm3 置于反应器中,在上述催化剂和温度条件下反应。计算:(i) 反应的初始速率A,0 ;(ii) 反应到10.0 min时,蔗糖的转化率为多少 ?(iii) 得到 0.0128 mol 果糖需多少时间 ?(iv) 反应到 20.

30、0 min 的瞬时速率如何 ?解：(i)由式A,0= kAcA，0得A,0=0.0193 ×0 .02 = 3 .86×10-4 mol·dm-3 ·min-1(ii)反应到10min时 由式t=ln得10=ln 所以xA=1-e0.193=0.176=17.6%(iii) 转化率xA=0.128/(0.02×2)=0.32再根据t=ln=ln=20min(iv) -= kAcA 两边同时积分-=kAcA 所以 ln=kAt 则cA=0.0136mol.dm-3A= kAcA=0.0193×0.0136=2.63×10-4

31、mol·dm-3 ·min-1小结:此题在考察反应速率的计算、转化率的计算以及在反应进行到某一瞬间求其反应速率及其转化率，所用公式有A= kAcA，t=ln应牢记这些公式并熟练的应用，做题时根据已知量求出未知量。P228 4-2 40,N2O5 在CCl4溶液中进行分解反应,反应为一级,测得初速率A,0 = 1 .00×10- 5 mol·dm- 3·s-1,1h时的瞬时反应速率A = 3 .26×10-5mol·dm- 3 ·s- 1 ,试求: (i) 反应速率系数 kA ; (ii) 半衰期 t1/ 2 ; (

32、iii) 初始浓度cA,0 。解：已知A,0 = 1 .00×10- 5 mol·dm- 3·s-1 1h时的瞬时反应速率A = 3 .26×10-5mol·dm- 3 ·s- 1 (i)由已知A,0= kAcA，0 ，A= kAcA所以=根据-= kAcA ln=kAt=ln代入数据ln=kA×3.6×103 解得kA=3.11×10-4 s- 1(ii)由半衰期公式t1/2=2.23×103 s(iii)由公式A,0= kAcA，0 所以cA，0 =0.0322 mol·dm- 3

33、小结：此题主要考察反应系数k的计算，其实就是反应速率A= kAcA的变相考擦，还考察了半衰期的公式，根据已知条件求最初浓度其实所有这些只要记住A= kAcA t1/2=便都可迎刃而解。P2294-14 已知某反应的活化能为80 kJ·mol-1 ,试计算反应温度从 T1 到 T2时,反应速率系数增大的倍数。(i) T1 = 293 .0 K, T2 = 303 .0 K; (ii) T1 =373 .0 K, T2 = 383 .0 K; (iii) 计算结果说明什么 ?解：已知Ea=80 kJ·mol-1 T1 T2计算反应速率系数增大的倍数(i)由指数式 k1=Ae ,

34、 k2=Ae = e=e=e=e1.084=2.956(ii)同理= e=e0.674=1.96(iii) 由此可以看出,对于同一反应, 不同的温度区间, 即使温度间隔相同,速率系数随温度变化的倍数也是不相同的。一般地说,低温区反应速率增大倍数要大。P2294-18 有两反应,其活化能相差 4.184 kJ·mol-1 ,若忽略此两反应指前参量的差异,试计算此两反应速率系数之比值。(i) T = 300 K;(ii) T = 600 K解： 已知Ea= 4.184 kJ·mol-1 忽略指前参量 k1=Ae k2=Ae = e=e=e=e=5.349(ii) 用同样的方法

35、= e= e=2.313小结：此题主要考察化学反应速率系数的比值，对不同的反应，当它们的指前参量相近时= e牢记公式k1=Ae并熟练运用，学会举一反三！P2304-19 已知某反应 B Y + Z 在一定温度范围内,其速率系数与温度的关系式为lg( kB/ min-1 ) = -+ 7 .000 (i) 求该反应的活化能 Ea 及指前参量 k0 ;(ii) 若需反应在30 s时B反应掉 50%。问反应温度应控制在多少度 ?解|： (i)由公式 k=k0e 两边取对数 lg( kB/ min-1 ) = -+ lgk0 Ea = 2 .303 R×4000 = 2 .303×

36、8.3145 ×4000=76 .5 kJ·mol- 1因为 lgk0 = 7 .000所以 k0 = 107 min-1(ii)t1/2= 即 k=0.693/0.5=1.386min-1将其代入已知条件 lg1.386=- -+ 7 .000解得T = 583 .3 K小结：此题虽已给出一个关系式，但是我们可以看出题目所给的一定是我们所学公式的一个变通，将其作相应的变化就可以得到它，然后对应相等便可求出未知量，此题所用公式有k=k0e 半衰期 t1/2=第二问还有一种解法就是利用转化率求解k=lnP2304-21 某反应B Y,在40时,完成20% 所需时间为15 mi

37、n,60时完成 20% 所需时间为 3 min,求反应的活化能。(设初始浓度相同)解：已知40 完成20% 需时15 min 60 完成20% 需时3 min由公式-= kcnA 两种情况分别进行积分-=k1（T1）dt -=k2（T2）dt =k1t1（313.15k） = k2t2（333.15k）都完成了20%有k1t1= k2t2 即= ln=ln即ln=所以 Ea=69.78KJ.mol-1小结：此题要把握它们的共同点，那就是都完成了20%，然后用公式求出未知量，所用公式有-= kcnA的积分式及ln=P230 4-22 某药物在一定温度下每小时分解率与物质的量浓度无关,速率系数与温

38、度关系为ln( k/ h-1 ) = -+ 20 .40(i) 在 30 时每小时分解率是多少 ?(ii) 若此药物分解 30% 即无效,问在 30 保存,有效期为多少个月 ?(iii) 欲使有效期延长到 2 年以上,保存温度不能超过多少度 ?解|：已知ln( k/ h-1 ) = -+ 20 .40(i)T=30+273.15=303.15k代入上式得k= 1.118×10-4 h-1 ,由公式t=ln 当t=1h时1.118×10-4= ln 解得xA =1.12×10-4(ii) 将 xA = 0.3, k =1.118×10-4 ,代入t=ln求

39、得 t = 3 .2×10 h = 4 .43(月)(iii) 若 t=2 年, xA = 0.3,代入t=ln求得 k = 2 .0358×10 h-1根据 k 与温度 T 的关系式,求得 k = 2 .0358×10 h 时,温度 T =286 .5 K, 所以保存温度不能超过 13 .5 。小结：根据已知条件 速率系数与温度的关系 ，给出一个温度便可求出对应的速率系数 ，再根据t=ln 给出分解率便可以求出保质期，主要还是公式的熟练应用。第五章 界面层的平衡与速率P2685-1 试求25 时,1 g水成一个球形水滴时的表面积和表面吉布斯自由能;若把它分散成直

40、径2nm的微小水滴时,则总表面积和表面吉布斯自由能又为多少?(已知 25时,水的表面张力为72×10- 3J·m - 2)解 ：r3= m 即×3.14 r3×1=1，所以r=0.62cm球形液滴的表面积 As = 4r2=4×3.14×0.622=4.84×10-4 m2表面吉布斯自由能G = As= 4.84×10-4×72×10-3 = 3.48×10-5 J当把水滴的直径减小为 2 nm 时,1 g 水可分散成水滴的个数为N=1g/（r3）=1g/【×3.314

41、15;（1×10-9）3×1×106g.m-3】=2 .39×1020个总表面积As=N4r2=2 .39×1020×4×3.314×（1×10-9）2=3.0×103m2总表面吉布斯自由能G总=As=3.0×103×72×10-3=216J小结：此题考查表面积和吉布斯自由能的求法，其中会用到水的密度=1g.cm-3这是常识，一定要牢记在心，所用公式有As = 4r2 G = AsP2685-2 已知在20 时,水的饱和蒸气压为2.338 kPa,体积质量为0.99

42、82×103 kg·m-3 ,表面张力为72.75×10- 3 N·m-1 。试计算将水分散成半径为10- 5错误！链接无效。 10- 9 m 的小滴时,其饱和蒸气压各为多少 ?解 ：由开尔文方程ln=当 r = 10-5 m 时有ln=1.077×10-4所以Pr=P×e1.077×10-4=2338×1.0001077= 2338 .25 Pa同理,当 r = 10-6 m 时, Pr = 2340 Pa 当 r = 10-7 m 时，Pr = 2364 Pa当 r = 10-8 m 时，Pr = 2605 P

43、a 当 r = 10-9 m 时，Pr = 6864 Pa小结：此题主要考察公式的应用，已知水滴半径，求其饱和蒸汽压，我们要知道饱和蒸汽压与半径是成反比的，根据此题的计算可看出当r10-6 m对饱和蒸汽压几乎没影响。当r越小，其饱和蒸汽压越大。 P268 5-5 在正常沸点时,水中含有直径为 0.01 mm 的空气泡,问需过热多少度才能使这样的水开始沸腾 ?已知水在 100 时的表面张力为 0.058 9 N·m-1 ,摩尔汽化焓vap H*m = 40.67 kJ·mol-1 。解：100 时,水的体积质量= 974 kg·m-3 气泡的饱和蒸汽压=101325+=113105Pa由克-克方程定积分式ln=(-)即 ln=（-）解得T=376.4k小结：此题主要考察P*g= P+的应