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物理化学热力学第二定律的题

纯情的仙人掌
靓丽的往事
2023-01-25 17:07:50

物理化学热力学第二定律的题

最佳答案
想人陪的钥匙
高高的云朵
2026-04-28 02:33:47

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

希望对您的事业有所帮助,望采纳谢谢!!!

最新回答
矮小的学姐
仁爱的小土豆
2026-04-28 02:33:47

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

伶俐的期待
孤独的发夹
2026-04-28 02:33:47
根据理想液态混合过程中,系统的焓不发生变化,所以△H=0

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

怕孤单的大山
现代的柜子
2026-04-28 02:33:47
苯的沸点为约80.1℃。

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℃

顺利的黄蜂
明理的项链
2026-04-28 02:33:47
问题一:二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

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℃

爱撒娇的眼睛
笨笨的小海豚
2026-04-28 02:33:47
间二甲苯和邻二甲苯相比,间二甲苯的熵更大。

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。

平常的小白菜
发嗲的金毛
2026-04-28 02:33:47
苯与甲苯在烧杯中会自发的溶合,这一定是熵增加的过程。利用绝热过程中的熵是不变还是增加来判断过程是可逆还是不可逆的基本原理。利用克劳修斯等式与不等式及熵的定义可知,在任一微小变化过程中恒有熵增加原理,其中不等号适于不可逆过程,等号适于可逆过程。这表示绝热系统的熵绝不减少。可逆绝热过程熵不变,不可逆绝热过程熵增加,这称为熵增加原理。