将A和B共同看作系统,则该过程为绝热可逆过程。作以下假设(1)固体B的体积不随温度变化;(2)对固体B
,则
从而
对于气体B
2.26 已知水(H2O, l)在100 ?C的饱和蒸气压蒸发焓体水时的
,在此温度、压力下水的摩尔
。求在在100 ?C,101.325 kPa下使1 kg水蒸气全部凝结成液
。设水蒸气适用理想气体状态方程式。
解:该过程为可逆相变
2.28 已知 100 kPa 下冰的熔点为 0 °C,此时冰的比熔化焓热 均定压热容
J·g. 水的平
-1
。求在绝热容器内向1 kg 50 °C 的水中投入 0.1 kg 0 °C
的冰后,系统末态的温度。计算时不考虑容器的热容。
解:经粗略估算可知,系统的末态温度 T 应该高于0 °C, 因此
-1
2.29 已知 100 kPa 下冰的熔点为0 °C,此时冰的比熔化焓热 的平均定压热容
分别为
及
J·g. 水和冰
。今在绝热容器内向1 kg 50 °C 的
水中投入 0.8 kg 温度 -20 °C 的冰。求: (1)末态的温度。 (2)末态水和冰的质量。
解:1 kg 50 °C 的水降温致0 °C 时放热
0.8 kg -20 °C 的冰升温致0 °C 时所吸热
完全融化则需热
g的冰熔化,
因此,只有部分冰熔化。所以系统末态的温度为0 °C。设有则有
系统冰和水的质量分别为
2.30 蒸汽锅炉中连续不断地注入 20 °C的水,将其加热并蒸发成 180 °C,饱和蒸汽压为 1.003 MPa 的水蒸气。求生产 1 kg 水蒸气所需要的热量。
已知:水压热容
在 100 °C的摩尔蒸发焓
,水蒸气
,水的平均摩尔定
的摩尔定压热容与温度的函数关系见附录。
),系统的初态和末态分别为
解:将过程看作是恒压过程(
和。插入平衡相变点
,并将蒸汽看作理想气体,则过程的焓变为
(注:压力对凝聚相焓变的影响可忽略,而理想气体的焓变与压力无关) 查表知
因此,
2.31 100 kPa下,冰(H2O, s)的熔点为0 ?C。在此条件下冰的摩尔融化热
。已知在-10 ?C ~ 0 ?C范围内过冷水(H2O, l)和冰的摩尔定压
热容分别为
-10 ?C下过冷水结冰的摩尔凝固焓。 解:过程图示如下
和
。求在常压及

