ZADANIA KTÓRYCH NIE BYŁO NA MOODLU KOŁO I

1. Reakcja A+2B=C+D przebiega w fazie gazowej. Gdy zmieszano 1 mol A i 1 mol B, po ustaleniu się równowagi w temperaturze 292 K i pod ciśnieniem 1 atm, mieszanina zawierała 21% molowych C. delta G. Wynik podaćw J/mol.

A=RTlnKp
-2870.43

A+2B = C+D
stan początkowy 1; 1; -; -
reakcja -ξ; -2ξ; ξ; ξ
równowaga 1-ξ; 1-2ξ; ξ; ξ
jest 21%C w stanie równowagi więc:
ξ=0,21n(tot)
n(tot)=2-ξ ξ=0,21n(tot)

wyliczasz każdy ułamek molowy i liczymy
Kp= [Xc*(p(tot)/p0) *Xd * (p(tot)/p0)]/Xb^2 * (p(tot)/p0)^2 * Xa*(p(tot)/p0)
G=-A no i G=-lnKp*R*T

X(N2)= 8,1/13,2
X(O2)= 5,1/13,2

Np. Xa=na/n(tot)= (1-ξ)/(2-ξ)

2. 7 moli gazu spełniającego równanie stanu gazu doskonałego sprężono izotermicznie T=304K w sposób odwracalny. Jaka jest wartość pracy wykonanej na układzie jeśli ciśnienie gazu wzrosło 1.8 krotnie?

W=-nRTln(1/(1.8))
1/1.8 bo wzrosło, jakby było że zmalało to ln ze zmiany czyli np wzrosło o 1.8 to by było ln1.8

3. W procesie izotermicznym odwracalnym sprężano lubr ropeżano gaz doskonały, praca wynosi coś około 35.45kJ. Zmiana objętości od V do 6*V, masz podane jeszcze ciśnienie początkowe p=2.34 MPa i oblicz V[dm^3]. żeby nie bylo zadanie za 2 pkt, nie ma podanych zadnych warunkow w jakich to zachodzi

W=-nRTln6
wyliczamy T
i wstawiamy do rownania gazu dokonalego bo mamy p czyli V=nRT/p jesli nie ma podanego n, to wstawiamy 1 mol p.s. podobno wazne czy sprezano czy rozprezano , a w tym przypadku rozprezano, bo wzrosla objetosc, zatem W<0

4. ciepło właściwe, z kalolyrymetru

wzór do kalorymetru: (taki przynajmniej był w pigoniowej)
Q=-(m_w*c_w + r) delta T
gdzie:
m_w - masa wody
c_w - ciepło właściwe wody pod stałym ciśn.
r - pojemność cieplna kalorymetru

5.Zwiazek w wodzie ulega calkowitej dimeryzacji, masa zwiazku=24.3 g masa wody=846g, zwiazek zmienia temp. krzepniecia wody o 0.176 K, podana jeszcze deltaHtop i trszena było policzyc MASE MOLOWA zwiazku.......

deltaTk=[R*(Tok^2)*Mr]/[1000*deltaH]*[ms/(M*mr)]
i z tego wyciagamy M ktore mamy obliczyc

6. Oblicz delta f jesli proces zostaje przeprowadzany w xdm i xtmp a entropia rosnie 19,5razy wystarczy pomnozyc tmp przez 19.5 i pamietac o minusie

7. dwa nierozpuszczalne substancje sa mieszane w stosunku 8:2 entalpie parowania wynosza w tmp x1 ydeltah i tmpx2 i ydeltah wiedzac ze sklad mieszaniny podczas parowania jest x(b)=0,155 oblicz tmp wrzenia całej mieszaniny.

Oblicz delta h z calki z Cp

8 Oblicz ciepło tworzenia gazowego propanu z pierwiastków w tem 298 i pod stałym cis p=1 atm. Ciepło splania propanu delta H=-2220 ciepło tworzenia wody delta H wody=-286 a ciepło tworzenia CO2 delta H CO2=-393.5.

*(-393,5) + 4*(-298) - (-2220) = -104.5

9. Miał ktoś zadanie z ciepłami właściwymi? Podana jest pojemność cieplna ciekłego benzenu, temperatury i chyba ciepło właściwe, a trzeba obliczyć pojemność cieplną par

Masz podane H dla dwóch skrajnych temperatur, do tego obliczasz deltaH zmiany temeratury, co daje mniej więcej takie coś:
deltaH(T1->T2) = [calka od T1 do T2]Cp dT
masz wtedy:
deltaH(par) = deltaH(T1) + deltaH(T1->T2) - deltaH(T2) //// i tu nie jestem pewien czy deltaH(T1) odejmować od dH(T2) czy na odwrót, bo nie pamiętam
i Cp par obliczasz analogicznie ze wzoru pierwszego

10 2.51 moli tlenu pod początkowym ciśnieniem 59 kPa i o początkowej temperaturze 326 K rozprężało się adiabatycznie, przesuwając tłok obciążony ciśnieniem 14.5 kPa aż do wyrównania się ciśnień po obu stronach tłoka. Obliczyć pracę wykonaną przez układ. Wynik podać w dżulach, ciepło właściwe oszacować na podstawie geometrii cząsteczki tlenu. Tlen opisać równaniem stanu gazu doskonałego.
Poprawna odpowiedź: -3665.062

T2={[pT1/p1]+[5/2T1]} / [7/2]
W=n5/2R(T2-T1)

11 Opierając się na danych z poniższej tabeli, obliczyć wartość lnKp reakcji 2A(g) + B(g) = 2C(g) w temperaturze 373 K, zakładając niezależność i od temperatury.
S [J] H [kJ]
A(g) 212 65.27
B(g) 205.6 0
C(g) 240.5 33.85
Poprawna odpowiedź: 2.390

najpierw liczymy deltaS
deltaS=2*C-2*A-B=2*240,5-2*212-205,6 = -148,6 J/mol

w deltaH musimy pozamieniać wartości z tabeli z kJ na dżule i liczymy deltaH
deltaH=2*C-2*A-B=2*33850-2*65270-0 = -62840 J/mol
następnie liczymy A=-deltaH+TdeltaS
A= 62840 - 55427,8 = 7412,2
lnKp=A/RT = 7412,2/(8,314*373) = 2,390

12 moli tlenu pod początkowym ciśnieniem 178 kPa i o początkowej temperaturze 269 K rozprężało się adiabatycznie, przesuwając tłok obciążony ciśnieniem 15 kPa aż do wyrównania się ciśnień po obu stronach tłoka. Obliczyć pracę wykonaną przez układ. Wynik podać w dżulach, ciepło właściwe oszacować na podstawie geometrii cząsteczki tlenu. Tlen opisać równaniem stanu gazu doskonałego.

tlen jest cząsteczką dwu atomową więc jego Cv=20,785, a Cp=29,099
n=5,2mol
p1=178kPa=178000Pa
p2=pzew=15kPa=15000Pa
T1=269K
Q=0 więc deltaU=W
do obliczenia W potrzebujemy objętości początkowej i końcowej, więc najpierw obliczamy V1:
V1=(nRT1)/p1=(5,2*8,314*269)/178000=0,0653m^3
deltaU=W, więc nCv(T2-T1)= -p2V2 + p2V1
po przekształceniu wychodzi: T2(nCv+nR)=p2V1+nCvT1
tak więc T2(5,2*20,785+5,2*8,314)=15000*0,0653+5,2*20,785*269
T2(108,082+43,2328)=979,5+29074,058
151,315 T2=30053,558
T2=198,62K
V2=(nRT2)/p2 = (5,2*8,314*198,62)/15000=0,5725m^3
W=-pzew(V2-V1) = -15000(0,5725-0,0653) = -15000*0,5072=-7608 J

13 Wyznaczyć efekt cieplny reakcji C(s)+1/2 O2(g) = CO(g) w temperaturze T=885K i pod ciśnieniem p=1atm
DHtwCO(g)(298K)=-110.6kJ/mol =-110600J/mol
CpC(s)=8.6 J/molK
CpCO(g) = 29.2 J/molK
CpO2(g) = 29.4 J/molK
Wynik podać w J.
C(s)+1/2 O2(g) = CO(g) przyCpC(s)iCpO2(g) są minusy bo są one substratami

DHtwCO(885K)=DHtwCO(298K)+Całka(od t1=298 do T2=885)z((-1)*CpC+(-0.5*CpO2)+1*CpCO)DT
DHtwCO(885K)= -110600+(5.9*(885-298))= -107136.7 J/mol=-107.137KJ/mol

14 Do termicznie izolowanego naczynia zawierajacego 5.07 kg wody o temp=306 K wprowadzono 2.94kg sniegu o temp=252K. Obliczyc T jaka ustali sie w naczyniu jezeli cieplo topnienia sniegu wynosi 333.5J/g. Wlaściwa pojemnosc cieplna sniegu jest rowna 2.017 J/gK a wody 4.184 J/gK. Wynik podac w K.
Odp. 260.92

z wodą i śniegiem:
I przypadek (woda krzepnie):
--ciepło wydzielone przez wodę stygnącą do 0C :
m(wody)*/całka od 306K do 273K/Cp(wody)dT, po zcałkowaniu: m(wody)*Cp(wody)*(273-306)
--ciepło wydzielone przez zamarzającą wodę:
-m*deltaH(top)
--ciepło wydzielone przez wodę będacą już "śniegiem" która jeszcze się zchładza:
m(wody)*/całka od 273K do T'K/Cp(śniegu)dT, po zcałkowaniu: m(wody)*Cp(wody)*(T'-273)
--ciepło pobrane przez śnieg:
m*(śniegu)*/całka od 252K do T'K/Cp(śniegu)dT, po zcałkowaniu: m(wody)*Cp(wody)*(T'-252)
podstawiamy to wszystko do wzory na entalpię reakcji (sumujemy wszystko) przy czym będzie ona równa zero bo naczynie było termicznie izolowane.

15 Reakcja przebiega: 2AB= A2 + B2, stopien dysocjacji wynosi 0,7. Oblicz Kp. Odp:1,36

2AB = A2 + B2
poczatek 1 - -
reakcja -0.7 +0.35 +0,35
równowaga 1-0,7 0,35 0,35
Kp=0,35^2/(0,3x0,3)=1.36 Kp=α^2 / (1-α) α-stopień dysocjacji

1-0.7?? bo to liczysz w stanie równowagi, a że jest 2AB, to 1-(2*0,35)=0,3

16. 4.2 moli 1-at gazu w T=350 sprężano izotermicznie odwracalnie od 86.1 dm^3 do 27.1 dm^3. Oblicz transport entropii
odp. -40.365

deltaS=nCp*ln(T2/T1)-nRln(V2/V1)
nCp*ln(T2/T1)=0 bo izotermiczny
deltaS=nRln(V2/V1)= 4.2*8.314*ln(27.1/86.1)= -40.365

17 Reakcja A+2B=C+D w fazie gazowej.Zmieszano 1 mol A i 1 mol , po ustaleniu się stałej równowagi w tem 307 i pod ciśnieniem 1 atm mieszanina zawiera 17% molowych C. Obliczyć ułamek molowy xB
odp.0.245

A + 2B = C + D

1 1 - -

1-n 1-2n n n suma= 2-n

Xc= n/(2-n) =>n=0.291 Xc=0.17
Xb= (1-2*0.291)/(2-0.291) => 0.245

---