Zestaw I

1. Jak wyznaczyć współczynnik ściśliwości metodą Lee-Kesslera?

2. Co to są parametry pseudozredukowane i jak je wyznaczyć – zapisać dla mieszaniny trójskładnikowej złożonej ze składników A,B,C.

3. Na przykładzie dowolnej funkcji termodynamicznej zdefiniować cząstkową wielkość molową w mieszaninie. Kiedy ona osiąga wartość taką samą jak dla czystych składników?

4. Przedstawić wykresy równowagi termodynamicznej dla układu 2-składnikowego tworzącego dwie fazy ciecz-ciecz złożonego z dwóch rozpuszczalników opisać krzywe i osie.

5. Jak wyznaczyć skład faz równowagowych w układzie dwufazowym pozostającym w równowadze ciecz-ciecz złożonym z dwóch rozpuszczalników znając współczynniki równania Margulesa.

lnγ₁=x₂x₂(A+2(B-A)x₁) lnγ₂=x₁x₁(A+2(B-A)x₂)

1. Zapisać prawo Henry’ego. Jaki jest sens fizyczny stałej Henry’ego. Jaki błąd można popełnić stosując do jej obliczenia rówania Antoine’a

2. Zapisać równanie równowagi krystalizacyjnej dla układu rozpuszczalnik-substancja rozpuszczona, zachowującej się idealnie w fazie krystalicznej (tj. tworzącej czysty kryształ).

3. Zilustruj graficznie pracę techniczną w wykresie pv dla przemiany izochorycznej.

1. Wyznaczyć przy pomocy odpowiedniego wykresu poprawek ciśnieniowych efekt cieplny izotermicznego sprężania strumienia etanu o natężeniu 1kg/s w temperaturze 80°C od ciśnienia 40 do 100 atm. Parametry krytyczne etanu p_k=4,88MPa, T_k=304,5. Zaznaczyć na wykresie początkowy i końcowy stan gazu.

2. Co to jest konoda. Zilustrować na przykładzie wykresu równowagi ekstrakcyjnej w układzie dwóch rozpuszczalników A,B zaznaczyć składy równowagowe w fazie rozpuszczalnika A i B oraz obszary jedno i dwufazowe

3. Zaznacz na wykresie obszar cieczy, pary i dwufazowy. Odczytaj zakres temperatury w którym można przeprowadzić destylacje dla składu cieczy surowca 0,4 mola składnika A.

4. Dla chłodziarki działającej wg obiegu Rankina przedstawić obieg na wykresie T-S i jego realizacje techniczną, nazwać przemiany cyklu, zapisać równanie bilansu energetycznego obiegu, zdefiniować sprawność obiegu

Zestaw II

1. Zapisać w sposób ogólny równanie stanów dla gazów

2. Jak wyznaczyć entalpie dla mieszaniny gazów nieidealnych w wysokiej temperaturze i wysokim ciśnieniu mając wartość entalpi czystych składników.

3. Przedstawić ogólny warunek równowagi termodynamicznej. Jaką wartość osiąga potencjał termodynamiczny Gibbsa w równowadze termodynamicznej.

4. Jaki jest stan odniesienia (temperatura i ciśnienie) w poniższej definicji potencjału chemicznego: µ_i=µ_i⁰(T)+RTln(p^-_i/p₀)

5. Co to jest selektywność ekstrakcji ? Przedstawić sposób interpretacji na wykresie.

6. Dwuskładnikowy układ rozpuszczalników 1,2 znajduje się w stanie wrzenia. Znany jest skład pary i cieczy: y₁,x₁. Jak dysponując tymi danymi można wyznaczyć współczynniki w równaniu Margulesa: lnγ₁=x₂x₂(A+2(B-A)x₁) lnγ₂=x₁x₁(A+2(B-A)x₂)

7. Zapisać równanie równowagi krystalizacyjnej dla układu rozpuszczalnik-substancja rozpuszczona, zachowującej się idealnie w fazie krystalicznej (tj. tworzącej czysty kryształ).

8. Zilustruj graficznie ciepło na wykresie TS dla przemiany izotermicznej.

1. Posługując się wykresem poprawek ciśnieniowych Yena Aleksandra odczytać temperaturę wrzenia propanolu pod ciśnieniem 1MPa oraz wartość poprawki dla cieczy wrzącej. Dane są parametry krytyczne propanolu p_k=5,07MPa, T_k=536,9. Zaznaczyć na wykresie punkt odpowiadający cieczy wrzącej pod ciśnieniem 1MPa.

2. Jak wyznaczyć na wykresie entalpowym (entalpi miesznia) przebieg krzywej CD znając przebieg izotermy TS w obszarze cieczy? Wyjaśnić znaczenie krzywej WS?

3. Zaznacz przebieg krystalizacji z roztworu o składzie zaznaczonym punktem A w temp pocz. T1 do T2. Nazwij etapy procesu zaznacz ilość ciepła wymienionego podczas operacji.

4. Dla pompy ciepła działającej wg. Obiegu Carnota przedstawić obieg na wykresie T-S i jego realizacje techniczną, nazwać przemiany obiegu, zapisać równanie bilansu energetycznego, zdefiniować sprawność obiegu oraz wyprowadzić zależność na sprawność w funkcji temperatury charakterystycznych punktów obiegu.

Zestaw III

1. Co to jest teoria stanów odpowiadających sobie ?

2. Jak wyznaczyć zmianę entropii gazu nieidealnego podczas przemiany tego gazu z warunków standardowych do stanu , w którym wzrośnie ciśnienie, a temperatura pozostaje niezmienna.

3. Co to jest potencjał nadmiarowy, dla jakich płynów wynosi zero?

4. Ile wynosi współczynnik aktywności substancji rozpuszczonej ‘1’ przy nieskończonym rozcieńczeniu w rozpuszczalniku ‘2’ ? Ile wynosi wtedy wartość współczynnika dla rozpuszczalnika ‘2’ ? Stałe równaniu Margulesa wynoszą : A=1,1 ; B=2,01

lnγ₁=x₂x₂(A+2(B-A)x₁)

1. Zapisać ogólne równanie równowagi ekstrakcyjnej, jak i w jakich warunkach można przejść z niego z prawa Nernsta?

2. Zapisać liczbę stopni swobody dla ekstrakcji w układzie dwóch rozpuszczalników oraz dwóch rozpuszczalników i substancji ekstrahowanej. W jakich układach współrzędnych można przedstawić te równowagi ? Zdefiniować układy współrzędnych (zmiennych) bez rysowania wykresów.

3. Znajomość jakich parametrów fizykochemicznych jest potrzebna aby wyznaczyć rozpuszczalność substancji w wybranym rozpuszczalniku , czyli stężenie roztworu nasyconego w równowadze krystalizacyjnej?

4. Zilustruj graficznie pracę techniczną w wykresie pv dla przemiany izotermicznej.

1. Odczytać z wykresu Yena Aleksandra ciepło parowania propanolu pod ciśnieniem 1MPa. Dane są parametry krytyczne propanolu p_k=5,07MPa, T_k=536,9. Zaznaczyć na wykresie.

2. Odczytać z wykresu skład pary ‘y’ i cieczy ‘x’ pozostających w równowadze w temperaturze 95 °C. A- benzen , drugi składnik to toluen.

3. Zaznacz przebieg krystalizacji z roztworu o składzie zaznaczonym punktem 1 w temp pocz T1. Nazwij etapy procesu, zaznacz ilość ciepła wymienionego podczas operacji.

4. Omówić proces skraplania gazów w obiegu Lindego , przedstawić obieg na wykresie T-H i jego realizacje techniczną, nazwać przemiany obiegu.

Zestaw IV

1. Wymienić najczęściej stosowane równania stanu

2. Jak wyznaczyć zmianę entalpii gazu nieidealnego podczas przemiany tego gazu z warunków standardowych do stanu, w którym występuje wyższe ciśnienie i temperatura?

3. Zapisać poniższą definicje potencjału chemicznego dla gazu nieidealnego: µ_i=µ_i⁰(T)+RTln(p^-_i/p₀)

4. Zapisać prawo Nernsta. Czy może ono obowiązywać dla rozpuszczalników pierwotnego i wtórnego ? Kiedy obowiązuje dla substancji ekstrahowanej?

5. Dwuskładnikowy układ rozpuszczalników znajduje się w stanie wrzenia. Znany jest skład pary i cieczy. Jak dysponując tymi danymi można wyznaczyć współczynniki w równaniu Margulesa: lnγ₁=x₂x₂(A+2(B-A)x₁) lnγ₂=x₁x₁(A+2(B-A)x₂)

6. Zapisz równanie równowagi destylacyjnej dla układu nieidealnego po stronie pary i cieczy oraz nieidealnego tylko po stronie pary.

7. Znajomość jakich parametrów fizykochemicznych jest potrzebna aby wyznaczyć zmianę temperatury wrzenia roztworu zawierającego substancje nielotną?

8. Zilustruj graficznie ciepło na wykresie TS dla przemiany adiabatycznej odwracalnej i nieodwracalnej.

1. Obliczyć gęstość propanolu pod ciśnieniem 10,2 MPa, jeśli gęstość krytyczna wynosi 273kg/m3 korzystając z wykresu i równania stanu Watsona. Dane są parametry krytyczne propanolu p_k=5,07MPa, T_k=536,9K.

2. Zaznacz na wykresie sposób wyznaczania graficznego cząstkowej entalpii molowej dla składu zaznaczonego punktem.

3. Zaznacz na wykresie równowagi fazowej przebieg krystalizacji mającej na celu otrzymanie czystej substancji ‘1’.

4. Dla turbiny parowej działającej wg obiegu Rankina , przedstawić obieg na wykresie T-S i jego realizacje techniczną , nazwać przemiany obiegu, zapisać równanie bilansu energetycznego, zdefiniować sprawność obiegu, podać metody usprawnienia obiegu.