题目
4、 373.2K 时水的蒸发热为 40.67kJ· mol-1,求当外压降到 0.66P时水的沸点。
4、 373.2K 时水的蒸发热为 40.67kJ· mol-1,求当外压降到 0.66P时水的沸点。
题目解答
答案
解:ln P(T 2)P(T 1)=ln 0.66 PθPθ=406708.314 (373.2 − 11T 2)T2 = 361.7K
解析
步骤 1:理解问题
题目要求我们计算当外压降到 0.66P 时水的沸点。已知 373.2K 时水的蒸发热为 40.67 kJ/mol,我们需要利用克劳修斯-克拉佩龙方程来解决这个问题。
步骤 2:应用克劳修斯-克拉佩龙方程
克劳修斯-克拉佩龙方程为:
ln(P2/P1) = -ΔHvap/R * (1/T2 - 1/T1)
其中,P1 和 P2 分别是两个不同温度下的蒸汽压,ΔHvap 是蒸发热,R 是理想气体常数,T1 和 T2 分别是两个不同温度。
步骤 3:代入已知值
已知 P1 = Pθ(标准大气压),P2 = 0.66Pθ,ΔHvap = 40.67 kJ/mol = 40670 J/mol,R = 8.314 J/(mol·K),T1 = 373.2 K,T2 为未知数。
代入克劳修斯-克拉佩龙方程:
ln(0.66Pθ/Pθ) = -40670/8.314 * (1/T2 - 1/373.2)
化简得:
ln(0.66) = -40670/8.314 * (1/T2 - 1/373.2)
步骤 4:求解 T2
ln(0.66) = -4890.7 * (1/T2 - 1/373.2)
-0.412 = -4890.7 * (1/T2 - 1/373.2)
1/T2 - 1/373.2 = 0.412/4890.7
1/T2 = 0.412/4890.7 + 1/373.2
1/T2 = 0.0000842 + 0.002679
1/T2 = 0.002763
T2 = 1/0.002763
T2 = 361.7 K
题目要求我们计算当外压降到 0.66P 时水的沸点。已知 373.2K 时水的蒸发热为 40.67 kJ/mol,我们需要利用克劳修斯-克拉佩龙方程来解决这个问题。
步骤 2:应用克劳修斯-克拉佩龙方程
克劳修斯-克拉佩龙方程为:
ln(P2/P1) = -ΔHvap/R * (1/T2 - 1/T1)
其中,P1 和 P2 分别是两个不同温度下的蒸汽压,ΔHvap 是蒸发热,R 是理想气体常数,T1 和 T2 分别是两个不同温度。
步骤 3:代入已知值
已知 P1 = Pθ(标准大气压),P2 = 0.66Pθ,ΔHvap = 40.67 kJ/mol = 40670 J/mol,R = 8.314 J/(mol·K),T1 = 373.2 K,T2 为未知数。
代入克劳修斯-克拉佩龙方程:
ln(0.66Pθ/Pθ) = -40670/8.314 * (1/T2 - 1/373.2)
化简得:
ln(0.66) = -40670/8.314 * (1/T2 - 1/373.2)
步骤 4:求解 T2
ln(0.66) = -4890.7 * (1/T2 - 1/373.2)
-0.412 = -4890.7 * (1/T2 - 1/373.2)
1/T2 - 1/373.2 = 0.412/4890.7
1/T2 = 0.412/4890.7 + 1/373.2
1/T2 = 0.0000842 + 0.002679
1/T2 = 0.002763
T2 = 1/0.002763
T2 = 361.7 K