Zadania z chemii fizycznej - semestr II
Jaka ilość ciepła jest pochłaniana podczas ogrzewania 2kg Cu od 25oC do 1000oC, jeśli ciepło molowe miedzi określa równanie:
Cp=22,64+6,28⋅10-3T [J/mol⋅K]
Podczas ogrzewania N2 znajdującego się w temp. 26,8oC pod ciśnieniem 9,32⋅104 Pa następuje zmia-na jego objętości od 0,5 do 4 m3. Wyznaczyć ciepło i pracę procesu.
Określić zmianę energii wewnętrznej podczas odparowania 0,2kg etanolu w jego temp. wrzenia pod ciśnieniem 1atm. Ciepło parowania etanolu w temp. wrzenia wynosi 857,7 [J/g], a objętość właściwa pa-ry 0,607 [m3/kg]. Objętość cieczy można zaniedbać?
Pod ciśnieniem p=9,59⋅104 Pa ogrzewano 5 m3 N2. Obliczyć wykonywaną pracę wiedząc, że gaz po ogrzaniu zwiększa swą objętość do 8 m3 ?
Obliczyć pracę zmiany objętości podczas ogrzewania 2g powietrza od 0o do 1oC pod ciśnieniem 1atm., gęstość powietrza w warunkach normalnych wynosi 1,29 [kg/m3] ?
W naczyniu znajduje się 1kg N2 pod ciśnieniem 1atm. i w temp. 25oC. Obliczyć Q, ΔU, ΔH, W ? Dla procesów:
izochorycznego wzrostu ciśnienia do 2atm.
izobarycznego trzykrotnego wzrostu objętości.
1 mol gazu doskonałego poddano przemianom pokazanym na rysunku. Obliczyć pracę jaką wykonał gaz na każdej drodze ?
10g CaC2 reaguje z nadmiarem H2O w temp. 293K i pod ciśnieniem 1atm. Obliczyć pracę ekspancji przeciw ciśnieniu atmosferycznemu wykonaną przez powstający w reakcji C2H2. Założyć że C2H2 zachowuje się jak gaz doskonały.
W temp. 17oC 10g O2 jest adiabatycznie sprężane od objętości 8m3 do 5m3. Wyznaczyć T2 wykonaną pracę, zmianę ΔH, ΔU.
W temp. 27oC 8g O2 pod ciśnieniem 10,13⋅105 Pa rozszerza się adiabatycznie przy czym końcowe ciśnienie wynosi 1,013⋅105 Pa. Obliczyć temp. końcową gazu i wykonaną pracę.
Ile ciepła wydziela podczas ochładzania 300g Zn od temp. 500oC do 0oC jeżeli jego temp. topnienia wynosi 419oC a ciepło topnienia 117,2 [J/g]. Obliczyć ciepło molowe stałego i ciekłego Zn w temp. top-nienia.
Ciepło właściwe ciekłego Zn określa równanie
Cc = 0,362 + 26,78⋅10-5T [J/g⋅K]
Ciepło właściwe stałego Zn określa równanie
Cs = 0,379 + 18,58⋅10-6T [J/g⋅K]
Obliczyć entalpię reakcji
MgO(s) + O2 (g) → MgCO3 (s)
Korzystając z następujących danych:
C(grafit) + O2 (g) → CO2 (g) ΔH = -393,5 [kJ/mol]
Mg(s) + 0,5 O2 (g) → MgO(s) ΔH = -601,7 [kJ/mol]
Mg(s) + C(grafit) → 1,5 O2 (g) + MgCO3 (s) ΔH = -1113 [kJ/mol]
Obliczyć ilość ciepła wydzielającego się przy całkowitym spaleniu w temp. 25oC pod ciśnieniem 1atm 1 m3 gazu generatorowego o składzie:
CO2 = 7,12% obj.
CO = 21,85% obj.
H2 = 13,65% obj.
CH4 = 3,25% obj.
O2 = 0,5% obj.
N2 = 53,23% obj.
Para wodna nie ulega skropleniu
Obliczyć efekt cieplny reakcji tworzenia NO w temp. 500K wiedząc, że w warunkach standardowych jest on równy 90,37 [kJ/mol]
ciepła molowe dla NO, O2, N2 wynoszą odpowiednio
Cp = 29,58 + 3,85⋅103T - 0,59⋅105T-2 [J/mol⋅K]
Cp = 27,87 + 4,27⋅10-3T [J/mol⋅K]
Cp = 31,46 + 3,39⋅10-3T - 3,77⋅105T-2 [J/mol⋅K]
B. ile ciepła należy dostarczyć do układu aby ze stechiometrycznej objętości reagentów otrzymać 200g NO ?
Do naczynia zawierającego 1 dm3 wody o temp. 20oC zanurzono płytkę żelazną o masie 10g ogrzaną do temp. 200oC. Jaka jest zmiana entropii układu jeżeli Cp Fe(s) = 25,52 [J/mol⋅K], a Cp wody = =77,82[J/mol]
Wyznaczyć zmianę entropii podczas ogrzewania 1 mola etanolu od temp. 25oC do 50oC wiedząc, że ciepło molowe ciekłego etanolu jest równe:
Cp = 111,4 + 10-3T [J/mol⋅K]
Wyznaczyć zmianę entropii podczas ogrzewania 1 mola od temp. 25-120oC, wiedząc że ciepło paro-wania etalonu wynosi 863m6 [J/g], temp. wrzenia etanolu wynosi 78oC, Cp (s) = 111,4 [J/mol⋅K], ciepło molowe par etanolu Cp = 19,07 + 212,7⋅10-3T - 108,6⋅10-6T2 [J/mol⋅K].
Obliczyć zmianę entropii w wyniku zmieszania 5 dm3 H2 i 2 dm3 O2 jeżeli składniki wyjściowe i mie-szanina znajduje się w temp. 25oC pod ciśnieniem 0,9⋅105 Pa.
Obliczyć zmianę entropii podczas przejścia 1 mola wody o temp. -5oC w parę o temp. 110oC ?
Dane:
Cp wody (s) = 36 [J/mol⋅K]
Cp wody (c) = 75,4 [J/mol⋅K]
Cp wody (g) = 30 + 10,7⋅10-3T [J/mol⋅K]
ΔHtop wody = 6030 [J/mol]
ΔHpar. wody = 40 [J/mol]
p [atm]
V [dm3]
2
1
44,8
22,4