Termodynamika chemiczna i techniczna

2011/2012

Ćwiczenie nr 1

Zad. 1

Jeden mol jednoatomowego gazu doskonałego znajduje się początkowo w warunkach p₁ = 3·10⁵ Pa i T₁ = 400 K. Zmiana ciśnienia do p₂ = 10⁵ Pa nastąpiła:

1. w warunkach stałej temperatury;

2. w warunkach stałej objętości.

Obliczyć q, w, ΔU oraz ΔH obu procesów zakładając, że zachodzące procesy są odwracalne.

Zad. 2

Jeden kilogram dwuatomowego gazu doskonałego (powietrze), znajdujący się początkowo w warunkach V₁ = 2,24⋅10^-2 m³ i T₁ = 273 K, zwiększył dwukrotnie swoja objętość odwracalnie w warunkach stałego ciśnienia. Obliczyć q, w, ΔU i ΔH tego procesu oraz parametry końcowe.

Zad. 3.

Jeden kilogram azotu znajduje się w cylindrze z tłokiem pod ciśnieniem 4⋅10⁵ Pa w temperaturze 300 K. Cylinder jest izolowany cieplnie od otoczenia. Gaz rozprężył się do ciśnienia końcowego 10⁵ Pa trzema różnymi drogami:

1. przy p_zewn nieznacznie mniejszym od ciśnienia gazu (przez cały czas trwania procesu),

2. przeciwko stałemu ciśnieniu zewnętrznemu p = 10⁵ Pa,

3. przy p_zewn = 0.

Obliczyć q, w, ΔU, ΔH i ΔS procesów oraz końcowe temperatury dla procesów a), b) i c). Azot traktujemy jak gaz doskonały.

Zad. 4.

W temperaturze 298 K i pod ciśnieniem 0.1 MP 1 mol H₂ i ½ mola O₂ reaguje dając 1 mol H₂O

H₂ + ½ O₂ → H₂O

T,p = const,

zmiana entalpii układu ΔH = -286.0 kJ.

Obliczyć ciepło wymienione z otoczeniem i wykonaną pracę techniczną.

---