I rok studia stacjonarne WNoŻ
Pytania treningowe do wykładu IV - stan gazowy + stan ciekły
I część - stan gazowy cd.
Krótko opisz na czym polega wyznaczanie masy molowej i gęstości pary metodą Meyera.
Masa 0,980 g pewnego związku chemicznego w temp. 294 K i pod ciśnieniem 100 256 Pa zajmuje w stanie gazowym objętość 2.10-4 m3. Oblicz jego masę molową. Odp.: M = 119,45 g/mol
Masa 13,882 g substancji organicznej w postaci pary zajmuje objętość 4200 cm3 w temp. 220oC pod ciśnieniem 996 hPa. Analiza elementarna wykazała, że substancja ta ma następujący skład: 70,60% C,
5,88% H i 23,52% O. Jaka jest masa molowa i wzór tej substancji? Odp.: 136 g/mol, C8H8O2.
Oblicz gęstość [w g/dm3] równomolowej mieszaniny CH4 i C2H6 w temperaturze 373 K i pod ciśnieniem
93 325 Pa. Odp.: d = 0,692 g/dm3.
Gęstość par substancji o wzorze CxHy w temperaturze 373 K i pod ciśnieniem 1013 hPa wynosi 2,55 g/dm3. Obliczyć masę molową i wzór chemiczny tej substancji, jeżeli stosunek masowy pierwiastków w tym związku wynosi C:H = 12:1. Odp.: M=78 g/mol, C6H6
Ile wynosi ciepło molowe gazu doskonałego w stałej objętości i pod stałym ciśnieniem? Z czego wynikają te wartości liczbowe?
Z czego wynikają odstępstwa w zachowaniu się gazów rzeczywistych od modelu gazu doskonałego?
Jaka wielkość jest miarą odstępstwa gazu rzeczywistego od gazu doskonałego?
Podaj i objaśnij równanie van der Waalsa.
Oblicz ciśnienie wywierane przez 1 mol tlenku węgla (IV) zawartego w zbiorniku o objętości 500 cm3 w temp. 25oC stosując do obliczeń: a) równanie Clapeyrona, b) równanie van der Waalsa. Wartości stałych w równaniu van der Waalsa: a = 0,364 J∙m3/mol2 , b = 4,28∙10-5 m3/mol. Odp.: a) 49 551 hPa, b) 39 630 hPa
Wychodząc ze stanu gazowego narysuj i objaśnij przebieg zależności p = f(V) uzyskanej doświadczalnie.
Co to jest punkt krytyczny? Jakie parametry go charakteryzują? Podaj definicję temperatury krytycznej.
W jakich warunkach udaje się skroplić gaz?
Podaj słownie i za pomocą wzoru prawo Daltona.
Gaz A w ilości 125 cm3 (będący pod ciśnieniem 608 hPa) i gaz B w ilości 150 cm3 (pod ciśnieniem 810 hPa) o temperaturze takiej samej wpuszczono do zbiornika o poj. 500 cm3. Jakie jest sumaryczne ciśnienie gazów A i B w tej samej temperaturze? Odp.: pA = 152 hPa, pB = 243 hPa, pA + pB = 395 hPa.
Jakie właściwości fizyczne gazów rzeczywistych wyjaśnia prawo Grahama?
II część - stan ciekły
Scharakteryzuj stan ciekły.
Jakie metody służą do wyznaczania gęstości cieczy? Opisz krótko metodę piknometryczną.
Wyjaśnij pojęcie: ciecz doskonała.
Opisz metodę pomiaru lepkości cieczy za pomocą wiskozymetru Ostwalda.
Podaj definicję lepkości. Jakie czynniki wpływają na lepkość - wymień je i krótko scharakteryzuj.
Kiedy ciecz ma współczynnik lepkości równy 1 paskalosekundzie?
Czym jest lepkość kinematyczna i w jakich jednostkach ją wyrażamy?
Dynamiczna lepkość wody w temperaturze 303 K wynosi 0,0008007 Pa∙s, a gęstość 0,9956 g/cm3. Oblicz płynność i kinematyczną lepkość wody w podanej temperaturze.
Oblicz lepkość bezwzględną i względną wz pewnej cieczy, jeżeli na tym samym wiskozymetrze czas przepływu wody tw wynosił 155 s, a badanej cieczy o gęstości d = 1,22 g/cm3 (w temp. 293 K) wynosił
t = 80 s. Odp.: = 0,636 .10-3 Pa . s, wz = 0,630;
Oblicz, w jakim czasie t przepłynie przez wiskozymetr objętość V = 3,5 cm3 etanolu o gęstości d = 0,792 g/cm3, jeżeli czas spływu tej samej objętości wody w tym samym wiskozymetrze (w temp. 293 K) wynosił tw= 155 s, etanolu = 1,18.10-3 Pa . s, wody = 1,00.10-3 Pa. s. Odp.: t = 229 s.
Czas przepływu pewnej cieczy o gęstości 0,784 g/cm3 (w temp. 293 K) wynosi 72,5 s, a czas przepływu wody dla tego samego wiskozymetru wynosi 46 s. Oblicz lepkość bezwzględną i względną tej cieczy. Odp.:
η = 1,25.10-3 Pa . s, wz =1,24.
Pewien roztwór spływa przez kapilarę wiskozymetru w czasie 184 s, a taka sama objętość wody w czasie 152 s. Oblicz współczynnik lepkości roztworu, jeżeli jego gęstość wynosi 1,08 g/cm3, a lepkość wody w temp. pomiaru w = 1,14 . 10-3 Pa ∙ s (gęstość wody przyjąć 1 g/cm3). Odp.: = 1,49 . 10-3 Pa. s.
Na czym polega a/ laminarny, b/ turbulentny, c/ pośredni przepływ cieczy przez rury cylindryczne?
Woda płynie w kapilarze o średnicy 1.10-5 m z szybkością 10 m/s. Gęstość wody 1 g/cm3, lepkość
1,01 . 10-1 Pa.s. Jaki to jest rodzaj ruchu?
Woda płynie rurą o średnicy 2 cm z szybkością 1 dm3/min. Oblicz liczbę Reynoldsa oraz określ rodzaj przepływu cieczy. Lepkość wody wynosi 1,05. 10-3 Pa∙s, a gęstość 1000 kg/m3.
Wyjaśnij pojęcia: ciecz niutonowska i nieniutonowska. Na czym polegają różnice między tymi cieczami?
Podaj słownie i za pomocą wzoru, co to jest napięcie powierzchniowe cieczy? Przedstaw molekularną interpretację napięcia powierzchniowego.
Podaj słownie i za pomocą wzoru, co to jest molowe napięcie powierzchniowe cieczy?
Jaka jest zależność molowego napięcia powierzchniowego cieczy od temperatury? W jakiej temperaturze i dlaczego osiąga wartość równą zeru?
Jak rozpuszczenie substancji w cieczy wpływa na zmianę jej napięcia powierzchniowego?
Wyjaśnij pojęcia: a) substancje powierzchniowo (kapilarnie) bierne, b) substancje powierzchniowo (kapilarnie) czynne (aktywne).