物理化学热力学第二定律的题
1.1×105Pa下,求算393K H2O(g)的规定熵。已知:
Smø(298K,H2O,l)=69.94 J·K-1·mol –1;
Cp,m(H2O,l)=75.3 J·K-1·mol –1;
Cp,m(H2O,g)=188.7 J·K-1·mol –1;
水的气化热为4.067×104J·mol –1。
解:S,mø(393,H2O,g)=Smø(298,H2O,l)+ +
+
Smø(393,H2O)=206 J·K-1·mol-1
2.1×105Pa下,求甲苯在393K时的规定熵,已知甲苯在正常沸点383K时的汽化热为33.5kJ·mol –1,Smø(甲苯,298,l)=219.2J·K-1·mol –1,Cp,m(甲苯,l)=156.1J·K-1·mol –1,Cp,m(甲苯,g)=103.8J·K-1·mol –1。
解:Smø (甲苯,g,393)=Smø(甲苯,l,298)+ +
+
=348.5J·K-1·mol-1
3.绝热容器由隔板分成两部分,分别盛有温度、压力、体积相同的两种气体(可视为理想气体)各1mol,抽去隔板两种气体混合,求该过程的ΔS,是否能利用熵判据判断该过程的性质?如何判断?
解:Cp,m=CV,m+R=20.78J·K-1·mol-1
Smø(600)=Smø(298)+
=Smø (298)+Cp,m(600/298)
=160.8J·K-1·mol-1
4. 一绝热容器由绝热隔板分成两部分,分别放置两块各1mol的金属铜,温度分别为263K和313K,抽去隔板后,两块铜达到热平衡,求其ΔS,如何用熵判据判断该过程的性质?(已知Cp,m(Cu,s)=24.5J·K-1·mol-1)
解:达到热平衡时的温度 T=1/2(T1+T2)=288K
ΔS=nCp,m(T/T1)+nCp,m(T/T2)=0.18 J·K-1
∵ Q=0 W=0 是孤立体系 ΔS(孤)>0
∴ 该过程是自发过程
5.27℃,1mol理想气体体积为5.00dm3,当向真空中膨胀至10.0 dm 3时,求W ,Q,
ΔU, ΔS, ΔG, ΔH。
解:W=0 ΔU=0 Q=0 ΔH=0
ΔS=nRln(V2/V1)=5.76 J·K-1
ΔG=-TΔS=-1.73×103 J
6.1mol N2(理想气体)由200kPa,473K绝热膨胀(不可逆)至10.0kPa,340K,求算其ΔS。
解:ΔS=Cp,mln(T2/T1)+nRln(p1/p2)
=7/2 Rln(340/473)+Rln20.0
=15.3 J·K-1
7.1mol水在373K,101.3kPa下向真空蒸发变成373K和101.3kPa的水蒸气,试计算该过程的熵变,并判断该过程是否为自发过程。
已知:水的气化热为2259J·g-1。水蒸气可视为理想气体。
解:ΔS(体)=nΔvapHmø/T=109 J·K-1
Q(实)=ΔU=ΔH-nRT=37561 J
ΔS(环)=-Q(实)/T=-101 J·K-1
ΔS(总)=ΔS(体)+ΔS(环)=8.0 J·K-1
∵ ΔS(总)>0,且环境不对体系做功
∴ 该过程为自发过程
8.计算273K,101.3kPa下,1mol水凝结成273K的冰时的熵变。已知 冰的熔化热为 6008 J·mol-1。
解:273K,101.3kPa下, H2O(l)→H2O(s) 为可逆相变
ΔS=nΔvapHmø/Tb=-22.01 J·K-1
9.1mol苯在353K,101.3kPa与353K的大热源相接触,使它向合适体积的真空器皿中蒸发完全变成101.3kPa的苯蒸气,计算该过程的熵变,并判断该过程是否为自发过程。已知:苯在353K的饱和蒸气压为101.3kPa,苯的蒸发热为394 J·g-1,苯蒸气可视为理想气体。
解:7:ΔS(体)=nΔvapHmø/T=87.1 J·K-1
Q(实)=ΔU=ΔH-nRT=27797 J
ΔS(环)=-Q(实)/T=-78.5 J·K-1
ΔS(总)=ΔS(体)+ΔS(环)=8.4 J·K-1
∵ ΔS(总)> 0 且环境不对体系做功
∴ 该过程为自发过程
10.1mol C6H6(l)在正常沸点353.1K下可逆蒸发,其汽化热为395 J·g-1,计算ΔS及ΔA。
解:ΔS=Qr/T=87.3 J·K-1
ΔA=-W (等温可逆)
=-RT=-2.94 kJ
11.1molC6H6(l)在标准压力及353.1K(正常沸点)时,蒸发为蒸气(视为理想气体),计算此过程中的ΔA。
解:方法(1) ΔA=-W
W=RT=2936 J
ΔA= -RT= -2936 J
方法(2) ΔGT,p=0
ΔA=ΔG-pΔV= -RT= -2936
12.试比较下列两个热机的最大效率:
(1)以水蒸气为工作物质,工作于403K及313K两热源之间
(2)以汞蒸气为工作物质,工作于653K及323K两热源之间。
解:(1) η=(T2-T1)/T2
=22.3%
(2) η=(T2-T1)/T2
=50.5%
13.蒸汽机在393K和303K之间工作,欲使此蒸汽机做功1010J,试计算最少需要从393K热库中吸取多少热量。
解:此热机的最大效率η=W/Q2=(T2-T1)/T2
∴ 1010/Q2=(393-303)/393=0.229
∴ Q2=4410 J
14.在一温度为298K的室内有一冰箱,冰箱的温度为273K,试问欲使1kg水结冰,至少要做功若干?此冰箱放热若干?已知冰的熔化热为334.7J·g-1。
解:β=Q1/(-W)=T1/(T2-T1)
(1000×334.7)/(-W)=273/(298-273)
∴ W=-30625 J
此冰箱对环境放热为 Q2=W-Q1= -365325J
15.2mol理想气体在269K时,由4×105Pa,11.2dm3绝热向真空膨胀到2×105Pa,22.4dm3,计算ΔS,是否能利用熵判据判断该过程的性质?如何判断?
解:ΔS=nRln(V2/V1)=11.53 J·K-1
能用熵判据判断该过程的性质
ΔS(环)=-Q/T=0
ΔS(总)=ΔS(环)+ΔS(体)=11.53 J·K-1
∵ ΔS(总)> 0 且环境不对体系做功
∴ 该过程为自发过程
16.使5安培的电流经过20欧姆5秒钟,同时在电阻周围有恒温为283K的水流过,若水是大量的,试分别计算电阻和水的ΔS。
解:电阻的状态未发生变化,∴ ΔS(电阻)=0
Q(水)=I2Rt=2500J
ΔS(水)=Q(水)/T=8.83J·K-1
17.恒温下将1.013×105Pa的H2与O2各2mol混合,试计算熵变(假设H2与O2为理想气体)。
解:ΔS=-R(nAlnxA+nBlnxB)
=23.04J·K-1
18.2mol理想气体在320K时等温可逆膨胀从1.013×106Pa变为1.013×105Pa,计算Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG。
解:W=Q=nRTln(p1/p2)=12251.96J
ΔU=ΔH=0
ΔA=-nRTln(p1/p2)=-12251.96J
ΔG=nRTln(p2/p1)=-12251.96J
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二甲苯是3类致癌物。
二甲苯(dimethylbenzene)为无色透明液体;是苯环上两个氢被甲基取代的产物,存在邻、间、对三种异构体,在工业上,二甲苯即指上述异构体的混合物。
二甲苯具刺激性气味、易燃,与乙醇、氯仿或乙醚能任意混合,在水中不溶。
扩展资料
二甲苯毒性
误食入二甲苯溶剂时,即强烈刺激食道和胃,并引起呕吐,还可能引起血性肺炎,应立即饮入液体石蜡,立即送医诊治。二甲苯蒸气对小鼠的LC为6000*10-6,大鼠经口最低致死量4000mg/kg。
二甲苯对眼及上呼吸道有刺激作用,高浓度时,对中枢系统有麻醉作用。急性中毒:短期内吸入较高浓度本品可出现作。慢性影响:长期接触有神经衰弱综合症,女性有可能导致月经异常。皮肤接触常发生皮肤干燥、皲裂、皮炎。
参考资料来源:百度百科-二甲苯
x苯=x甲苯=0.5
△S=-R(n苯lnx苯+n甲岑lnx甲苯)=-8.314×(1×ln0.5+1×1×ln0.5)=11.47J/K
甲苯的沸点约110.62℃.
课本是这样写的
苯、甲苯、乙醇的沸点与气压关系的公式:T(实际)=T(标准)-ΔT
其中
ΔT=ΔP/P°×RT/88
P°为标准气压
ΔP为标准气压减实际气压
R=8.3144J/K.mol
T=273K
T(标准)苯= 80.1℃
T(标准)甲苯= 110.8℃
《石油化工企业设计防火规范》第2.0.2款,二、操作温度超过其闪点的乙类液体,应视为甲B类液体。二甲苯的闪点为30度。
《石油化工企业设计防火规范》附录三中将二甲苯列入甲B类。
问题二:混苯的闪点是多少? 就是混合二甲苯闪点 27.2-46.1℃
问题三:二甲苯属几类危险品 中文别名 混合二甲苯
英文名称 xylene
英文别名 xylol#dimethyl benzene
所属分类 化学纯药、试剂数据库/ 工业原料数据库/ 有机化学品数据库/ 涂(染)料及有机颜料/ 橡胶制品数据库/ 火工类化学品/ 农药库/ 危险化学品/
CAS号 1330-20-7
安全代码 S25
危险货物编号 33535
UN编号 1307
分子式 C8H10
符号 Xn;F
标志 Xn:有毒
F:易燃
光谱性质: 紫外光谱:260nm 芳香族苯环B带吸收峰
危险性类别: R10易燃R20 吸入有害R21 与皮肤接触有害R36 *** 眼睛R38 *** 皮肤。
颜色: 无色透明液体
气味: 芳香气味
常温下状态 液态
外观与性状其它: 是邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯的混合物。称混合二甲苯,以间二甲苯含量较多。
相对分子量 106.17
分子量 106.17 g /mol
密度 无
相对密度 0.86(相对于水=1)
PH值 无
熔点 -34 ℃
燃点 无
引燃温度 无
沸点 137-140℃
燃烧热 无
燃烧物 二氧化碳、一氧化碳、水
溶解性 不溶于水,可混溶于乙醇、乙醚、氯仿等多数有机溶剂。
挥发性 易挥发
黏度 无资料
爆炸极限 1.1%-7%(体积)
饱和蒸汽压 无资料
临界温度 无资料
临界压力 无资料
折射率 1.494-1.498
闪点 27.2~46.1 ℃
成分 邻二甲苯、对二甲苯、间二甲苯、乙苯
稳定性: 稳定
其它理化特性: 无
用途类别: 有机溶剂、化工原料
达标摩尔生成焓: 无
标准熵: 无
达标摩尔生成Gibbs函数: 无
单元素组成的原子在元素周期表中的位置: 无
每族元素的特性和递变性: 无
宫能团: 苯环、甲基
化学性质: 可燃性
重复单元: 无
结构单元: 无
单体: 无
玻璃化温度 无
反应类型 由于常用作溶剂,一般不参加反应,用作医药等的反应参见邻、间、对二甲苯
反映机理 参见邻、间、对二甲苯
着火点: 无
分解产物: 无
急性毒性: LD50:4300mg/供g(大鼠经口);1364mg/kg(小鼠静脉)
LC50:二甲苯,5000ppm(大鼠吸入,4h)
亚急性和慢性毒性: 大鼠、兔吸入浓度3000mg/m3,每天8h,每周6d,共130d,出现轻度白细胞减少,红细胞和血小板无变化
*** 性: 家兔经皮:二甲苯,500mg(24h),中度 ***
家兔经眼:二甲苯,87mg,轻度 ***
致敏性: 无资料
致突变性: 无资料
致畸性: 大鼠孕后7~14d吸入最低中毒剂量(TCLo)3000mg/m3(24h),致肌肉骨骼系统发育畸形
致癌性:
生态毒性: LC50:13mg/L(24h),16.9ppm/96h(金鱼);42mg/L(96h)(黑头呆鱼,静态);13mg/L(96h)(虹鳟鱼);100~1000mg/L(24h)(水蚤)
EC50:97mg/L(5min)(发光菌,Microtox毒性测试)
其他: 无
其它有害作用: 其环境污染行为主要体现在饮用水和大气中,残留和蓄积并不严重,在环境中可被生物降解和化学降解,但这种过程的速度比挥发过程的速度低得多,挥发到大气......>>
问题四:二甲苯溶剂是测开口闪点吗? 这个可以测开口闪点,也可以测闭口闪点,看需要知道样品的什么性能而定,淄博盛康电气专业生产开闭口闪点测定仪,有其他问题您可以电话咨询一下!
问题五:油漆里的闪点是什么 油漆的闪点 基本在25到40度之间 楼上胡扯 油漆闪点260的话 就不算危险品了,油漆闪点说白了就是 其中溶剂的闪点 二甲苯 ,正丁醇,200#汽油,200#煤焦,都是低闪点的危险品
问题六:二甲苯的应用有哪些? 二 甲 苯别名 混合二甲苯英文名 xylene;dimethyl benzene结构式 C6H4(CH3)2分子式 C8H10物化性质 为对二甲苯、邻二甲苯,间二甲苯及乙苯的混合物。
相对密度 (d420础约为0.86。
闪点 27.2-46.1℃。
颜色及性状 为无色透明液体。
溶解度 溶于乙醇和乙醚,不溶于水。
沸程(101.3Pa)初馏点,℃≥ 136.5~135终馏点,℃≤ 141.5~145馏出95%(体积)的温度范围,℃≤4.5~9.5酸洗比色,号≤2.0~5.0水分室温(18-25℃)下目测无可见不溶解水用途 混合二甲苯是邻、间、对二甲苯和乙基苯的混合物。作为化学原料使用时,可将各异构体预先分离。混合物主要用作油漆涂料的溶剂和航空汽油添加剂。
毒性和保护 本品具有中等毒性。经皮肤吸收后,对健康的影响远比苯小。空气中二甲苯含量达到0.17ppm,就能感到臭味,甲苯为0.48ppm,苯为1.5ppm。在这样浓度下,苯有引起慢性中毒的危险,而对二甲苯几乎不用担心。高浓度二甲苯蒸气,例如:1000ppm以上,除了伤害粘膜, *** 呼吸道外,还呈现兴奋,麻醉作用,甚至造成出血性肺气肿而致死。二甲苯经口服引起中毒的情况极少。若不慎口服了二甲苯或含有二甲苯的溶剂时,即强烈 *** 食道和胃,并引起呕吐,还可能引起出血性肺炎,应立即饮入液体石蜡,延医诊治。
二甲苯蒸气对小鼠的LC为6000ppm,对大鼠经口最低致死量为4000mg/kg。
储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。保持容器密封。应与氧化剂分开存放,切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。
混合二甲苯的分类根据产品中芳烃组分含量混合二甲苯――通过催化重整装置生产含三个税则号的不同分为溶剂级(混合)二甲苯、异构级(混合)二甲苯及粗二甲苯。
29024400-混合二甲苯异构体(进口关税2%,ASTM-D-843):产品含二甲苯的异构体较多,用于生产PX、OX;27075000-其他芳烃混合物(进口关税7%,暂定3%,ASTM-D-846):产品含乙苯较多,用于溶剂;27073000-粗二甲苯(进口关税6%,暂定3%):产品的乙苯含量在上述两者之间。
问题七:苯的闪点是多少?? 零下十一摄氏度
苯
别名
纯苯、苯查儿
一、 理化性质
分子量: 78.11
熔 点: 5.51℃
沸 点: 80.1℃
液体密度(20℃ ):879.4kg/m3
气体密度: 2.770kg/m3
相对密度(38℃,空气=1): 1.4
气化热(25℃): 443.62kJ/kg
(80.1℃):394.02kJ/kg
临界温度:288.94℃
临界压力:4898kPa
临界密度:302kg/m3
比热容(气体,90℃,101.325kPa):Cp=1361.96kJ/(kg.K)
Cv=1238.07kJ/(kg.K)
(液体,5℃): 1628.665kJ/(kg.K)
(液体,20℃): 1699.841kJ/(kg.K)
比热比:(气体,90℃,101.325kPa):Cp/Cv=1.10
蒸气压(26.1℃):13.33kPa
粘度(20℃): 0.647mPa.s
表面张力(与空气接触,0℃): 31.6mN/m
导热系数(12℃,液体,): 0.13942W/(m.K)
(0℃,液体,): 0.0087671W/(m.K)
折射率(20℃): nD=14462
闪点:-11℃
燃点:562.2℃
爆炸界限: 1.3%-7.1%
最大爆炸压力: 9kg/cm2
最大爆炸压力的浓度: 3.9%
最易引燃浓度: 5%
燃烧热(液体,25℃): 3269.7KJ/mol
毒性级别:2
易燃性级别: 3
问题八:二甲苯燃点是多少度? 易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂能发生强烈反应。流速过快,容易产生和积聚静电。其蒸气比空气重,能在较低处扩散至相当远的地方,遇明火会引着回燃。
燃烧(分解)产物:一氧化碳、二氧化碳
问题九:二甲苯属于哪类火灾危险性 经查有关资料(二甲苯的MSDS),其闪点为30℃。
《石油化工企业设计防火规范》第2.0.2款,二、操作温度超过其闪点的乙类液体,应视为甲B类液体。二甲苯的闪点为30度。
《石油化工企业设计防火规范》附录三中将二甲苯列入甲B类。
问题十:混苯的闪点是多少? 就是混合二甲苯闪点 27.2-46.1℃
因为熵是系统混乱度的体现,从熔点就可以判断出二甲苯的熵的大小。邻二甲苯熔点:-25.2℃,间二甲苯熔点:-47.9℃, 对二甲苯熔点:13.2℃。间二甲苯的熔点最低,说明间二甲苯的混乱度最高,分子之间排列的整齐程度最低,因此最为混乱,熵最高。