问答题
在压强p0=1.013×105Pa下,有4.0×10-3kg的酒精沸腾变为蒸气.已知酒精蒸气的比容为0.607m3·kg-1,单位质量酒精的汽化热为l=8.63×105J·kg-1,酒精的比容(即单位质量的体积)v1与酒精蒸气的比容v2相比可以忽略不计,求酒精内能的变化.
【正确答案】酒精的汽化是在等压下进行的,单位质量酒精变化为酒精蒸气所吸收的汽化热就是比焓(即单位质量的焓)的增加,即
h1-h2=l, (1)
其中h1和h2分别为酒精蒸气和酒精的比焓.因为H=U+pV,对于单位质量的酒精来说,有如下关系:
h1=u1+p0v1,
h2=u2+p0v2, (2)
其中u1和u2分别为酒精蒸气和酒精的比内能(即单位质量的内能),v1和v2分别为酒精蒸气和酒精的比容.又由于v1》v2≈0,由(1)式、(2)式可以得到
u1-u2=l-p0v1. (3)
m=4.0×10-3kg的酒精沸腾变为蒸气,其内能的变化为
△U=m(u1-u2)=m(l-p0v1). (4)
将有关数据代入,得到 △U=3.2×103J.
【答案解析】