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3-1. 物质的体积膨胀系数 和等温压缩系数 的定义分别为： ， 。试导出服从Vander Waals状态方程的 和 的表达式。 解：Van der waals 方程 由Z=f(x,y)的性质 得 又 所以 故 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 、 、 、 、 、 、 、Q和W。 解：理想气体等温过程， =0、 =0 ∴ Q=-W =2109.2 J/mol ∴ W=-2109.2 J/mol 又 理想气体等温膨胀过程dT=0、 ∴ ∴ =5.763J/(mol·K) =-366×5.763=-2109.26 J/(mol·K) =-2109.26 J/(mol·K) =-2109.26 J/(mol·K) =2109.2 J/mol 3-3. 试求算1kmol氮气在压力为10.13MPa、温度为773K下的内能、焓、熵、 、 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 与温度的关系为 ； （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 解：分析热力学过程 R R -H1 H2 R R -S1 S2 查附录二得氯的临界参数为：T =417K、P =7.701MPa、ω=0.073 c c ∴(1)300K、0.1MPa的真实气体转换为理想气体的剩余焓和剩余熵 T = T / T =300/417=0.719 P = P / P =0.1/7.701=0.013—利用普维法计算 r 1 c r 1 c 又 代入数据计算得 =-91.41J/mol、 =-0.2037 J/( mol ·K) (2)理想气体由300K、0.1MPa到500K、10MPa过程的焓变和熵变 =7.02kJ/mol =-20.39 J/( mol ·K)
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