物理化学核心教程第二版(沉文霞 南京大学)最全(2)

3． 两个容积相同的玻璃球内充满氮气，两球中间用一根玻管相通，管中间

有一汞滴将两边的气体分开。当左边球的温度为273 K，右边球的温度为293 K

时，汞滴处在中间达成平衡。试问：

(1) 若将左边球的温度升高10 K，中间汞滴向哪边移动？

(2) 若将两个球的温度同时都升高10 K，中间汞滴向哪边移动？

答：（1）左边球的温度升高，气体体积膨胀，推动汞滴向右边移动。

（2）两个球的温度同时都升高10 K，汞滴仍向右边移动。因为左边球的起

始温度低，升高10 K所占的比例比右边的大，283/273大于303/293，所以膨胀

的体积（或保持体积不变时增加的压力）左边的比右边的大。

4．在大气压力下，将沸腾的开水迅速倒入保温瓶中，达保温瓶容积的0.7

左右，迅速盖上软木塞，防止保温瓶漏气，并迅速放开手。请估计会发生什么现

象？

答：软木塞会崩出。这是因为保温瓶中的剩余气体被热水加热后膨胀，当与

迅速蒸发的水汽的压力加在一起，大于外面压力时，就会使软木塞崩出。如果软

木塞盖得太紧，甚至会使保温瓶爆炸。防止的方法是，在灌开水时不要灌得太快，

且要将保温瓶灌满。

5．当某个纯的物质的气、液两相处于平衡时，不断升高平衡温度，这时处

于平衡状态的气-液两相的摩尔体积将如何变化？

答：升高平衡温度，纯物质的饱和蒸汽压也升高。但由于液体的可压缩性较

小，热膨胀仍占主要地位，所以液体的摩尔体积会随着温度的升高而升高。而蒸

汽易被压缩，当饱和蒸汽压变大时，气体的摩尔体积会变小。随着平衡温度的不

断升高，气体与液体的摩尔体积逐渐接近。当气体的摩尔体积与液体的摩尔体积

相等时，这时的温度就是临界温度。

6．Dalton分压定律的适用条件是什么？Amagat分体积定律的使用前提是什

么？

答：这两个定律原则上只适用于理想气体。Dalton分压定律要在混合气体的

温度和体积不变的前提下，某个组分的分压等于在该温度和体积下单独存在时的

压力。Amagat分体积定律要在混合气体的温度和总压不变的前提下，某个组分

的分体积等于在该温度和压力下单独存在时所占有的体积。