文档介绍：第 1 章物质的 pVT 关系和热性质
思考题解答
1. 试指出图 1-27 中各线段的名称和
各区域所代表的相态。并讨论 bc 线随温度
变化的规律。
解:①—临界恒温线;②—低于临界
温度的恒温线。各区域所代表的相态已标
在图上。
线段随温度升高而缩短, 减小
bc Vm (g)
而略有增大。这是因为温度升高时,气体分子的热运动增强,要
Vm ()l
使其液化,必须增大分子间的吸引力,也就是应使分子间距离缩短,气
体的摩尔体积减小;另一方面,液体的摩尔体积随温度的升高则稍有增
大。
2. 示意画出水的三维 pVmT 曲面和包括气液固三相的 pV 图。它们
和图 1-7、1-8 有什么区别。水的三相点是否就是水的冰点。

解:水的三维 pVmT 曲面和 pV 图示意如下:
它们和图 1-7、1-8 的区别是:在水的三相线上水的固态点位于液
态点的右边;当压力增大时,液–固平衡面向低温方向倾斜。
在水的三相点,水蒸气、水和冰三相共存,其温度为 ℃,压力
为 Pa;在水的冰点,水和冰两相共存,冰点与压力有关,故水的
·28· 思考题和习题解答
三相点不是水的冰点。
3. 当−10℃的低压水蒸气恒温加压,可能出现怎样的相态变化,
按图 1-10 和表 1-3, 1-4, 1-5 讨论。
解:-10℃的低压水蒸气恒温加压时,将在 Pa 时凝华为冰,
当压力升至 MPa 时,冰将熔化为水。
4. 图 1-11 硫的相图中有四个三相点,它们每一个代表哪三个平衡
的相。当硫从液态缓慢冷却时,首先析出的是什么;当快速冷却时,可
能析出的是什么。
:液态硫、正交硫、单斜硫。
解: o1
:液态硫、气态硫、单斜硫。
o2
:单斜硫、正交硫、气态硫。
o3
o' :正交硫、液态硫、气态硫。
当液态硫缓慢冷却时,首先析出单斜硫;当快速冷却时,可能析出
正交硫。
5. 当用 CO2 的 pc, Vc, Tc 实验数据代入式(1-23)和式(1-24)的各表达
式来计算 a 和 b 时,发现不同表达式将得出不同的数据。试检验之,并
讨论其原因。
解: 的临界点数据为, 3 −1 ,
CO 2 pc = MPa Vc = dm ⋅mol
。将的、、数据代入式的各表达式,
Tc = K CO 2 pc Vc Tc (1-23) a
分别得
2 6 −3 2 6 −2
a = 3pcVc = 3××10 ×(×10 ) Pa ⋅m ⋅mol
= Pa ⋅m 6 ⋅mol −2
2 2
a = 27R Tc (64 pc )
= []27× × ()64××10 6 Pa ⋅m 6 ⋅mol −2
= Pa ⋅m 6 ⋅mol −2
a = 9RTcVc 8
= []9××××10 −3 8 Pa ⋅m 6 ⋅mol −2
= Pa ⋅m 6 ⋅mol −2
将的、、数