题目内容
【题目】已知液态氦的饱和蒸汽压为
，式中
为常数，L为单位摩尔汽化热（设与温度无关），
为气体常数，Τ为绝对温度。在温度分别为2.00Κ和4.00Κ时，液
He的饱和蒸汽压分别为24.OmmHg和615mmHg。要使温度低于液态氦温度（4.22K）的简便方法是将氦的蒸汽抽走，使液态氦因蒸发而冷却。若待冷却物的放热率
为0.10W，真空泵的抽气率
，在室温300K下，待冷却物可达到的最低温度为多少？若减少为
，抽气率增为原来的10倍，则可达到的最低温度为多少？
【答案】
【解析】
将题设液
He的饱和蒸汽压数据代入
，得
，
。
联解上两式，得两未知量L和
之值分别为
，
。
设平衡时的温度为
，蒸汽压为
，lmol的氦气在压力为、温度为300K时的体积为
。
将真空泵的体积抽气率转化为摩尔数抽气率有
。
待冷却物达平衡温度时，抽气速率应等于因待冷却物放执而使液态氦汽化速率
，
，
。
将之代入
，得
。
同法可求得，当
，抽气速率
时，
，。
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