苯和甲苯形成理想液体混合物,该过程中的焓变为什么为0
苯和甲苯互相溶解是物理变化,只有化学变化才存在焓变,所以焓变是0。常见的水溶解,氯化钠溶于水等物理变化,并没有生成新物质,焓变都是0。
焓变(Enthalpy changes)即物体焓的变化量。焓是物体的一个热力学能状态函数,即热函:一个系统中的热力作用,等于该系统内能加上其体积与外界作用于该系统的压力的乘积的总和(Enthalpy is a combination of internal energy and flow work.)。
1)
ln p*苯(363K)/ p*苯(353.3K)=30.7*10^3/8.314 *( 1/353.3-1/363)
p*苯(353.3K)=100 kPa
则:p*苯(363K)=132kPa
ln p*甲苯(363K)/ p*甲苯(383.2K)=32*10^3/8.314 *( 1/383.2-1/363)
p*甲苯(383.2K)=100 kPa
则:p*甲苯(363K)=57.2kPa
P= p*苯*x 苯 + p*甲苯*x甲苯
= p*苯*(1-x 甲苯) + p*甲苯*x甲苯
100=132*((1-x甲苯)+ 57.2*x甲苯
x甲苯= 0.43
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将容积10L的抽成真空的密闭容器置于350K的恒温槽中.
往该玻璃瓶中注入9.0g水,瓶中压力将变为多大
若只注入0.90g水,则瓶内压力又多大
(水的摩尔蒸发焓ΔHm=40.67kJ/mol)
ln p*水(350K)/ p*水(373.2K)=40.67*10^3/8.314 *( 1/350373.2-1/350)
p*水(373.2K)=100 kPa
p*水(350K)=42 kPa
PV= n RT
42*10= n *8.314*350 n=0.144mol
由于9g水的物质的量=0.5mol>0.144mol
因此瓶中压力=100kPa
若只注入0.90g水,0.9g水的物质的量=0.05mol
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
ln(P2/P1)=-ΔH/R(1/T2-1/T1),P2为373K的饱和蒸气压,T2为373K
对苯和甲苯分别使用此公式,可得
ln(P苯2/100)=-30.72*1000/8.3145(1/373-1/353)
可以算出在373K时,笨得饱和蒸汽压为P苯=175.3kpa
同理,可以计算出在373K时,甲笨得饱和蒸汽压为P甲笨=76.4kpa
要使混合液体的沸点为373k,根据拉乌尔定律(理想液体)
P=P苯*x苯+P甲苯*(1-x苯)=100
175.3x+76.4(1-x)=100
x=0.239
所以液相组成为x苯=0.239,x甲苯=0.761
正如答案所写,H可根据H=U+pV求得。
密度:873.4千克每立方米
热容:157.7kJ/kmol-C
运动黏度:0.454cSt
导热系数:0.1273W/m-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℃
你把这个过程看成是等温可逆过程,由于是等温过程,所以热力学能等于零。用热力学第一定律就可以计算吸收的热量,对外做的功以及热力学能和焓。
用热力学第二定律(等温可逆过程,ΔS=Q/T)计算熵变.至于吉布斯自由能变和亥姆霍兹自由能变就直接用公式就可以算。比如:
ΔG=-SdT + Vdp 等温过程,ΔT=0,所以直接用定积分就可以将吉布斯自由能变算出来,这一步需要pV=nRT进行代换。