Question

物理化学题

物理化学题 在100°的恒温槽中有容积恒定为0.05立方米的真空容器，容器内有一小玻璃瓶，瓶中有50g水，现在将瓶子打碎，水挥发到平衡态，求过程中的Q,W,△v,△H,坐等答案，谢了

Answer 1

可以看成分步过程
H2O(l) 5og H2O(g) n mol
100度 真空（初始） H2O(l）（50/18-n）mol 100度 101.325Kpa（终态）
H2O(l) 5og
100度 101.325Kpa（中间）
初始---中间---过程1
中间---终态---过程2
初始----终态---总过程
n=pV/RT={101325×0.05÷8.315÷373.15}mol=1.633mol
过程1：凝聚相受压力影响很小，△V= 0, △T= 0 ,则
W1 = 0, Q1=△U1= 0, △H1=0
过程2：△H2=n △vapH =66.41kJ
△U2=△H2－△(pV)2 = △H2－nRT
={66.41－ 1.633×8.315 × 373.15}kJ
= 61.34kJ
△U＝ △U1＋△U2= 61.34 kJ
△H＝ △H1＋ △H2= 66.41 kJ
由于总过程pamb=0,不做非体积功，则
W = -pamb△V= 0
Q = △U= 61.34 kJ

Answer 2

此过程为不可逆相变。由容器的容积及100度下水蒸汽的摩尔体积可初步看出50g的水只能
部分蒸发，若蒸发掉的水的质量为m1,剩余水质量为m2,则，n1=PV/RT=101.325*0.05/8.314*373.15=1.633mol
W=0,Q=△U,△H=n1*△vapHm=66.41kJ
△U=△H-△(PV)=△H-n1RT=61.34
Q=61.34KJ