第三章 单元系的相变习题32试由及证明及证: 由式(2.21) =; + (1) (2)由麦氏关系(2.2.3)代入(1)式中 -由式(2.25) ;即于是: 0>正数于是: <0; 因而习题3.4 求证:(1);(2)证: (1) 开系吉布斯自由能 , ① ② ③由式 ① 第(1)式得证2) 由式(3.2.6)得:习题37试证明在相变中物质摩尔内能的变化为:如果一相是气相,可看作理想气体,另一相是凝聚相,试将公式化简.解:由式(37)得:;又由式(3.4.6)得:;;习题3.8在三相点附近,固态氨的蒸气压(单位为)方程为:液态氨的蒸气压方程为:,试求氨三相点的温度和压强,氨的汽化热、升华热及在三相点的熔解热解:(1)固态氨的饱和蒸气压方程决定了固态-气态的相平衡曲线;液态氨的饱和蒸气压方程决定了氨的液态-气态的相平衡曲线三相点是两曲线的交点,故三相点温度满足方程:;由此方程可解出,计算略; (2)相变潜热可由与前面实验公式相比较得到: ,从而求出;类似可求出;计算略;(3)在三相点,有,可求得,计算略。
习题3.10 试证明,相变潜热随温度的变化率为:—如果相是气相,相是凝聚相,试证明上式可简化为:证:显然属于一级相变; ; 其中,在p~T相平衡曲线上其中: []又有: ;由麦氏关系(2.2.4): 上几式联立(并将一级相变的克拉伯珑方程代入)得: -若相是气相,相是凝聚相;~0;~0;相按理想气体处理,pV=RT,习题3.11 根据式(3.4.7),利用上题的结果及潜热L是温度的函数但假设温度的变化范围不大,定压热容量可以看作常数,证明蒸汽压方程可以表为: 解:蒸汽压方程: 利用ex.3.10结果 ;温度变化的范围不大;设ﻩ L+T0=T; 习题3.12蒸汽与液相达到平衡.以表在维持两相平衡的条件下,蒸汽体积随温度的变化率试证明蒸汽的两相平衡膨胀系数为解:由式(3.4.6)克拉珀珑方程并注意到~0方程近似为: , V—气相摩尔比容 ①气相作理想气体, pV=RT ② ③联立①②③式,并消去△p、P得:;习题3。
13 将范氏气体在不同的温度下的等温线的极大点N与极小点J联起来,可以得到一条曲线NCJ,如图3.17所示试证明这条曲线的方程为:并说明这条曲线分出来的三条区域ⅠⅡⅢ的含义.解: 范氏气体: ; 等温线上极值点, 极值点组成的曲线: ;由习题3.14证明半径为r的肥皂泡的内压与外压之差为略解):连续应用式(3.66)及(3.6习题3.16证明爱伦费斯公式:;证:对二级相变 ;即-=0 ;即-=0;-; 将代入得 ①由式(3.2.6)得: ; 结合式(3.7.2)即为: ;代入①得: 类似地,利用可证第二式略)文中如有不足,请您指教!7 / 7。