12 вариант
- По зависимости давления насыщенного пара от температуры и плотности вещества А с молекулярной массой М в твердом и жидком состояниях (dтв и dж в кг/м3) в тройной точке (тр.т.) 1) построить график зависимости lgP от 1/Т; 2) определите по графику координаты тройной точке; 3) рассчитайте среднюю теплоту испарения и возгонки; 4) постройте график зависимости давления насыщенного пара от температуры; 5) определите теплоту плавления вещества при температуре тройной точки; 6) вычислите dT/dP для процесса плавления при температуре тройной точки; 7) вычислите температуру плавления вещества при давлении Р Па; 8) вычислите изменение энтропии, энергии Гиббса и Гельмгольца, энтальпии и внутренней энергии для процесса возгонки 1 моль вещества в тройной точке; 9) определите число термодинамических степеней свободы при следующих значениях температуры и давления: а) Ттр.т, Ртр.т.; б) Р=1атм; в) Тн.т.к., Ртр.т. Необходимые для расчета данные возьмите из таблицы (см. табл.)
| № варианта | Твердое состояние | Жидкое состояние | Условия | ||
| Т, К | Р, Па | Т,К | Р, Па | ||
| 12 | 183,2
188,0 196,2 199,2 203,7 |
333,3
586,5 1850 3000 5305 |
201
203,7 214 216 230,2 244,0 |
4665,5
5305 7198 7998 13328 21728 |
М=64
Р = 1000*105Па dтв=1600 dж=1560 |
2. Для вещества А даны: теплота испарения, теплота возгонки, плотности твердой и жидкой фаз dтв, dж при температуры тройной точки Ттр.т. На основании этих данных: 1) вычислите температуру кипения вещества А по уравнению Трутона; 2) составьте уравнение (а и b –константы) для равновесия жидкость ↔ пар; 3) вычислите по полученному уравнению давление насыщенного пара А в тройной точке; 4) составьте уравнение (а и b –константы) для равновесия твердая фаза↔ пар; 5) вычилите dP/dT для равновесия твердая фаза ↔ жидкость 6) постройте график зависимости равновесного давления от температуры фазового перехода для трех фазовых состояний в интервале давлений от 0 до 1,013*105 Па. В данном интервале давлений зависимость давления от температуры для равновесия твердая фаза жидкая фаза выражается прямой линией, т.е. dP/dT = const.
| № варианта | Вещество А | Т,К | Теплота испарения 10-4, Дж/моль | Теплота возгонки 10-4, Дж/моль | dтв 10-3,кг/м3 | dж 10-3,кг/м3 |
| 12 | Zn | 692,6 | 12,84 | 13,04 | 6,914 | 6,920 |
3. Вещество А испаряется при температуре Т. Вычислите удельную теплоту испарения при этой температуре. Составьте уравнение зависимости теплоты испарения вещества А от температуры. Теплоемкости насыщенного пара и жидкости возьмите из справочника, приняв, что в данном интервале температур они постоянны. Теплоты, испарения при нормальной температуре кипения приведены в таблице
| № варианта | Вещество А | Тн.т.и., К | ∆Hисп, при Тн.т.и., Дж/моль | Т,К | |
| I | II | ||||
| 12 | С3H6O(ацетон) | 353,2 | 30,8 | 300 | 400 |
4. Сухой воздух, занимающий при температуре Т1, и давлении Р, объем V, пропущен над веществом А при температуре Т2 и насыщен парами этого вещества. Насколько изменится масса вещества после пропускания воздуха? Давление паров вещества А при температуре Т2 возьмите из справочника. При расчете учтите, что общее давление в системе в течение всего процесса остается неизменным и равным Р
| № варианта | Т,К | P*10-4 Па | V м2 | Вещество А | Т2,К |
| 12 | 287 | 9,71 | 6 | СH3OH | 303 |