И.В. Кудряшов, Г.С. Каретников - Сборник примеров и задач по физической химии, страница 29

О фазовом состоянии системы имеются следующие данные: 7. Вычислите количество теплоты, необходимое для нагревания 1 кг Т!С! от 298 до 423 К. Данные а теплоемкости возьмите из справочника (М.!. Зависимость давления пара (Па) над жидким Т!С!, от температуры выражается уравнением !2 Р =8,56 — !450/Т. 8. Вычислите теплоту испарения хлора при Р = 0,1013 МПа, если уравнение зависимости давления (Па) насыщенного пара от температуры над жидким хлором имеет вид Р=3,58 !Оа — 3,37 !ОаТ+80, ! !7ч.

9. Зависимость давления (Па) насцщенного пара от температуры для фреона СС!аРа выражается уравнением 2406, 1 !8 Р =-34,5 — — 9,26 !8 Т+0,0037Т. Т жидкое состояние 298,16 307,0 41,55 60 твердое состояние 260,35 272 4,18 !О Т,К Р, мм рт. ст. 11. Вычислите температуру плавления, давление насыщенного пара при этой температуре и теплоту плавления серебра по данным зависимости давления насыщенного пара (Па) ат температуры, если: для твердого серебра !8 Р= 13,892 — 1,402 1Оа/Т, для жидкого серебра !я Р= 13,347 — 1,334 10а/Т. 12. Определите молекулярную массу уксусной кислоты в парах по данным зависимости давления насыщенного пара от температуры и по значению найденной колориметрически удельной теплоты испарения 8Нксп = 406,83 Дж/г: Т,К......

363 Р, мм рт. ст... 293 383 403 583 !040 13. Вычислите разность между давлением пара воды и льда при 272 К. Теплота плавления льда равна 334 Джlг, Р„=- Р, = 610,48 Па при 273,16 К. 14*. Температура кипения бензола при О,!013 МПа 353,3 К. Рассчитайте давление при температуре тройной точки 278,66 К, воспользовавшись уравнением Трутона со следующими допущениями: теплота 6а !63 Определите давление насыщенного пара, теплоту испарения, изменение энтропии, энергии Гиббса и ЛСв., при испарении ! моль фреона при 298 К.

10. Для 1,4-диоксана С,Н,О, определите координаты тройной точки (Р и Т), теплоту возгонки, испарения и плавления в этой точке, если Р, атм Т„л, "С . ЛК, мл/кг 1 1000 2000 3000 4000 44,2 73,8 !01,0 126,8 151,3 19,3 !7,9 16,6 15,4 14,2 Рассчитайте ЛНо, путем графической обработки экспериментальных данных при Р = 2500 атм, Можно лн считать эту величину в интервале Р = 1 —: 2500 неизменной, если (/ьН л)р.! =- 648,52 Дж? 21. Определите расход теплоты в процессе изобарного нагревания 1 кг гексана от !, = 20 до !, =- 100'С. Теплоемкость гексаиа не зависит от давления.

Для расчета воспользоваться следующими данными: (С ') н (Дж/г) =-2,07317+3,9170 1О а/; (СЯ и (Лж/г) =1,2254+4,5655 !О ан 1322,65 18Р (мм рт. ст.) =-7,1584— 240,40т/ 22. Зависимость давления пара водорода от температуры между 1 атм и Р„„можно выразить следующим уравнением: Р =- — + 3,8015 — О, ! 0458Т+ 0,00332Г77Т'+ 0,0432197Та. 66,605 Т 164 испарения не зависит от температуры; теплота испарения зависит от температуры, но Л С=Си — Сж —— сола!, Си- 81,67 Лж/(моль К); Сж- — !36 Лж/(моль.К) (при 278,73 К и 4,812 1О' Па).

!5. Давление насыщенного пара вещества 12 !О' Па при 408 К. ,При какой температуре оно будет перегоняться, если в системе поддерживается давление 2,666 10' Па? Прн расчете можно использовать уравнение Трутона и принять, что теплота испарения — величина постоянная. !6. Вычислите ЛН„о хлорида таллня при температуре тройной точки (704 К). Недостающие данные возьмите из !М.).

Теплота плавления Т!С1 при 704 К ЛНп, равна 15,564 кДж/моль. 17. Зависимость температуры плавления калия от давления (атм), по Бриджмену, выражается уравнением Т= 335,65+1,56 1О-аР— 6,786 ° 10 г Ра+1,55 10 м Ра. Определите температуру плавления и теплоту плавления прн давлениях 1,6000 н !2 000 атм, если /ь(/ = 0,0268 — 0,000!74 (Т вЂ” 335, 65). 18. Вычислите фугитивность жидкого аммиака при 362 К.

Прн расчете использовать данные (М.). 19. Вычислите фугнтивность жидкого аммиака при 238 К. Давление насыщенного пара аммиака Р, = 0,95 атм. Удельный объем пара о = 1,215 лlг. 20. При плавлении белого фосфора зависимость температуры плав. ления и изменения объема от давления выражается следующими дан. ными: При Т = 27,47 К ЛН, = 375, 3466 кДдг/кг; 4(г = 0,00613 кг/л; г! = 0,06050 кг/л. Согласуются ли эти данные друг с другом? 23. Зависимость давления пара никотина СааН,45)а от температуры выражается данными: /, ОС .... 170 Р, мм рт. ст ..

100 185 190 200 209 22! 228 160 180 240 ЖЮ 400 500 Постройте график Р = / (!) и определите ЛНи и /ь3, при 200 'С. 24. На основании приведенной температурной зависимости давления пара жидкого висмута /, "С .. . . . . 470 515 575 580 610 630 705 Р, мм рт. от . . .

0,003158 0,003521 0,00492 0,00502 0,01203 0,0204 0,0832 2210 18 Р (мм рт. ст.) =- — — — 4,0816 Т+19,82. Т Выведите уравнение зависимости теплоты испарения брома от температуры и рассчитайте изменение энтропии прн испарении 1 моль брома прн температуре кипения (331,2 К). 27. Молярная теплота испарения тетрахлорида углерода изменяется с температурой по уравнению ЛН = 10960 — !0,53 Т. Определите давление насыщенного пара СС1, при 333,2 К, если СС!, кипит при 348,2 К под давлением 1 атм.

28. Зависимость давления насыщенного пара этилового эфира от температуры представлена даннмми: 0 10 20 30 184,4 286,8 432,8 634,8 /, 'С ...,,, — 10 Р, мм рг. ст... 114,8 Постройте график зависимости !яР от 1/7' и определите по нему молярную теплоту испарения эфира и его нормальную температуру кипения. 29. Зависимость давления пара хлороформа от температуры представлена данными: 20 30 40 50 60 161 248 369 535 755 'С Р, мм рт. ст. Постройте график Р = / (Т) и рассчитайте теплоту испарения хлороформа при 40'С. 165 выведите линейное уравнение зависимости 1яР = / (1/Т) (пользуясь методом средних значений) и вычислите ЛН,.

25. Какое количество воздуха необходимо пропустить через серо- углерод при 730 мм рт. ст. и 313,2 К для извлечения 30 г сероуглерода, если ЛН, сероуглерода при Ти, „= 319,7 К равно 355, 765 Дж/г? 26. Давление пара жидкого брома изменяется с температурой по уравнению твеваос состовиие Усиовии г,к 30. Зависимость давления насыщенного пара алюминия от температуры представлена данными: ра вари. вита Г К .

1734 1974 2093 2237 Р, мм рт. ст... 0,67 10,00 29,8 !00,6 М= 18 Р=405 10» Па 505 533,2 573 656 760 982 !600 401,2 437,2 475,9 517,2 533,3 269,2 272,2 273,2 275,2 278,2 283,2 288,2 269,2 270,2 1 271,2 272,2 с/тв 9!8 с/ = 1000 По графику зависимости 18Р от 1/Т определите температуру кипення алюминия прн 560 мм рт. ст. н выведите линейное уравнение завнснмостн !дР от 1/Т. 31.

Воздух насыщен парами воды прн 25 'С. Прн какой температуре прн неизменном содержании водяных паров относительная влажность воздуха будет равна 80 %, если прн 25'С давление водяного пара равно 23,76 мм рт. ст. н удельная теплота испарения воды — 280090,8 Дж/га 23 327 27 190 31 860 40 290 47 990 М= 27 Р=ЗОО 1Оо Па атв =718 и' =709 7 998 13 300 17 995 19 995 23 327 260,0 265,0 270,0 278,0 282,0 248,0 254,4 258,0 259,0 260,0 МНОГОВАРИАНТНЫЕ ЗАДАЧИ М= 28 Р=БОО 10о Па с!»»=1026 с!и 808 12 663 !7329 22 394 27 993 3! 992 39 990 60,0 64,0 66,0 67,8 69,0 71,0 55 58 59,2 63 64 1 333 3 999 11 997 !4663 17 329 М=ЗО Р 900. !бе Па »Г» в = 1272 17 329 29 653 34 738 38 657 46 435 53 053 105 112 114 !15 116 117 4 !32 8 531 14663 19 995 25 367 29 653 100 104 107 109 110,5 1! 2 М= 32 Р=ЗОО-10с Па Лт» =837 133,3 694,5 1333 2966 4786 4786 6665 12 697 16 396 18 929 21 328 273,2 282,5 298„2 306,7 312,5 3! 6,5 248,0 257,0 267,2 273,2 с!и =825 7 330 11 609 16 795 19 995 31 192 173 !78 183 184 190 190 196 200 207 215 221 3! 192 38 657 46 655 55 986 69 47Б 77 314 М=34 Р=450.10с Па с!т в =! 010 с!и 980 М=44.

Р=750 10е Па с/тв= 1542 с/и=!5!О 101 325 190 49! 402 360 648 480 592 751 648 480 674 824 1 005 114 1 065 237 1!31 722 212 220 223 239 24! 242 196 203 213 220 167 1. По зависимости давления насыщенного пара от температуры н плотности данного вещества А с молекулярной массой М в твердом н жидком состояннях (с(„н с( в кг/мв) в тройной точке (тр.т): 1) постройте график зависимости!д Р от 1/Т; 2) определите по графику коордннаты тройной точки; 3) рассчитайте среднюю теплоту испарения н возгонки; 4) постройте график зависимости давления насыщенного пара от температуры; 5) определите теплоту плавления вещества прн температуре тройной точки; 6) вычислите 87ЫР для процесса плавлення прн температуре тройной точки; 7) вычнслнте температуру плавлення вещества прн давлении Р Па; 8) вычислите изменение энтропнн, энергий Гиббса н Гельмгольца, энтальпнн н внутренней энергии длн процесса возгонки 1 моль вещества в тройной точке; 9) определите число термодннамнческнх степеней свободы прн следующих значениях температуры н давления: а) Т„ , Р, , б) Ти, „, Р = 1 атм; в) 7и т,и Р р,т Необходимые для расчета данные возьмите нз таблицы (см.

с. 167). 2. Для вещества А даны: теплота испарения, теплота возгонка, плотности твердой н жидкой фаз 8„,с(ж прн температуре тройной точкн Т,р, На основании этих данных: !) вычислите температуру кипенна вещества А по уравненню Трутона; 2) составьте уравнение!дР = — +Ь (а н Ь вЂ” константы) для равновесня жндкость~ пар; 3) вычислите по полученному уравнению давление насыщенного пара А в тройной точке; 4) составьте уравнение 18 Р„= — +Ь' для равновесия тв= т твердая фаза ат пар; 5) вычислите 6Р/67 для равновесия твердая фаза чи жидкость; 6) постройте график зависимости равновесного давлення от температуры фазового перехода для трех фазовых состояннй в интервале давлений от 0 до 1,013 10в Па. В данном интервале давленнй зависимость давления от температуры для равновесия твердая фаза ~ жидкая фаза выражается прямой линией, т.

е. 6Р/87 = сопз1. Твердое состовннс Усвоена Тае4 аое состовнис Живков состовние Жадное состовива тУ)РЦа № вари- анта № вари вита Р, Пв с4т, =-1о40 д —.-1290 243 245 249 !158,2 "', 1788,2 ! 810,2 !О 1835,2 ! 873,2 272,5 273,4 275 7 26 660 37 724 5798,6 79,98 186„6 18 1433 1399.о 204 203,1 2!4 333,3 586,5 1850 зобо 5305 1 9 6665 ' м=бз 7331,5 Р= — 300 10а Па 8664',5 а,.=а1д50 9997,5 ~ аа =!434 4-;: 663 15 996 1З 168 !69 276,6 278,2 279,2 280,2 281,'4 о30 233 231 240 242,1 252,4 263,8 274,2 ! 80,9 293,0 183,2 !88,О ! 96,2 199,2 2ОЗ1 1З1 135 137 139,2 141 5 444,0 !46 1413 1706 1879 2066 2ЗТО 26 260 31 458 39 900 49 991 58 518 66 650 86645 22„65 63,98 99,97 ! 15,99 ЗОО 00 ! 333 2666 5332 7998 1З ЗЗО 26 660 !ЗЗЗ ! 999,5 2666 3999 5332 7998 9997,5 277,2 279,2 281,'4 283„2 285,2 2за 248 249 252,5 2535 1832 1873,2 1905' !938 !956 1991 2040 29З зоз 308 З11 З1З 137 !41 !45 146 149 151,4 дзза 2082 2З12 2026 2д4о' 3219 6З З!5 78 641 83 979 86 645 96 942 100 508 187 "00 З87 486 573 800 973 46 188 51 720 56 486 аз з!7 4665,6 5305 7198 1998 1З 328 2! 725 ПРодолвсевав табл.