Lista 1  Pierwsza zasada termodynamiki

1. Próbka zawierająca 1.00 mol Ar została poddana rozprężaniu

izotermicznemu w temperaturze 0°C od objętości 22,4 l do 44,8 l

a) w sposób odwracalny

b) pod stałym ciśnieniem zewnętrznym równym ciśnieniu końcowemu gazu

c) w sposób odwracalny (przy zerowym ciśnieniu zewnętrznym).

Oblicz q, w, ΔU i ΔH dla wszystkich trzech przypadków.

3. Próbka metanu o masie 4,50 g w temperaturze 310 K zajmuje objętość

12,7 l.

a) Oblicz pracę wykonaną przez gaz podczas izotermicznego rozprężania

pod stałym ciśnieniem równym 200 Tr, gdy jej objętość wzrośnie o 3,3

l

b) Oblicz pracę, gdyby proces ten zachodził w sposób odwracalny.

4. W izotermicznym odwracalnym sprężaniu 52,0 mmoli gazu doskonałego w

temperaturze 260 K jego objętość zmniejszyła się do jednej trzeciej

objętości początkowej. Oblicz pracę w tym procesie.

5. Wstążkę magnezu o masie 15 g wrzucono do zlewki z rozcieńczonym kwasem chlorowodorowym. Oblicz pracę wykonaną przez układ w wyniku tej reakcji. Ciśnienie atmosferyczne wynosi 1,0 atm, a temperatura 25°C.

6. Standardowa entalpia tworzenia etylobenzenu wynosi –12,5 kJ· mol-1.

Oblicz standardową entalpię spalania tego związku. Entalpie tworzenia

gazowego ditlenku węgla i ciekłej wody wynoszą odpowiednio ( w kJ ·

mol-1): -395,51 i –285,83.

7. Oblicz standardową energię wewnętrzną tworzenia ciekłego octanu

metylu, wiedząc, że jego standardowa entalpia tworzenia wynosi –442 kJ

· mol-1.

8. Gdy przez grzejnik w bombie kalorymetrycznej przepuszczono prąd o

natężeniu 3,20 A ze źródła o napięciu 12,0 V przez 27,0 s temperatura

kalorymetru zwiększyła się o 1,617 K. Oblicz pojemność cieplną

kalorymetru.

9. Po spaleniu 120 mg naftalenu, C10H8(s), temperatura w bombie

kalorymetrycznej wzrosła o 3,05 K. Oblicz stałą kalorymetru. O ile

wzrośnie temperatura, jeśli spalimy 100 mg fenolu, C6H5OH(s), w takich

samych warunkach. Standardowe entalpie spalania naftalenu i fenolu wynoszą

(kJ · mol-1) odpowiednio:-5157 i –3954.

10. Po spaleniu 0,3212 g glukozy, C6H12O6, w bombie kalorymetrycznej o

stałej równej 641 J · K-1 temperatura wzrosła o 7,793 K. Oblicz:

a) standardową energię wewnętrzną spalania

b) standardową entalpię spalania

c) standardową entalpię tworzenia glukozy.

Standardowe entalpie tworzenia gazowego ditlenku węgla i ciekłej wody

wynoszą (kJ · mol-1) odpowiednio: -393,5 i –285,8.

11. Oblicz standardową entalpię rozpuszczania AgCl(s) w wodzie. Entalpie

tworzenia  AgCl, uwodnionych jonów Ag+ i Cl- wynoszą (kJ · mol-1)

odpowiednio: -127,07  +105,58  i –167,16.

12. Standardowe entalpie rozkładu żółtego kompleksu H3NSO2 na amoniak i

ditlenek siarki wynosi + 40 kJ · mol-1. Znając entalpie tworzenia

amoniaku (-46,11 kJ · mol-1 ) i ditlenku siarki (-296,83 kJ · mol-1)

obliczyć standardową entalpię tworzenia H3NSO2.

14. Masa typowej kostki cukru (sacharoza) wynosi 1,5 g. Oblicz, jaka

ilość energii wydzieli się podczas jej spalenia w powietrzu. Na jaką

wysokość mógłby się wspiąć człowiek o masie 65 kg po zjedzeniu

takiej kostki cukru, przy założeniu, że 25 % energii jest zużyte na

pracę?  Msacharoza = 342,3 g · mol-1,  ΔspHӨ = -5645 kJ · mol-1.

15. Standardowa entalpia spalania gazowego propanu wynosi -2220 kJ ·

mol-1, a standardowa entalpia parowania ciekłego propanu +15 kJ · mol-1.

Oblicz wartości:

a) standardowej entalpii spalania ciekłego propanu

b) standardowej energii wewnętrznej spalania ciekłego propanu.