skan0111

114 Termodynamika chemiczna

3e:30. W tabeli poniżej zestawiono objętości i ciśnienia gazów A, B i C, umieszczonych w temperaturze 273 K, w trzech zbiornikach, oddzielonych od siebie przegrodami

	A	B	C
V [dm^3]	2,00	1,00	3,00
p [atm]	1,00	3,00 1	5,00

Po usunięciu przegród, gazy' wymieszały się izotermicznie. Obliczyć: a) p_końc, b) AS tego procesu. Odp. a) 3,33 atm, b) 6,67 J • K^_1.

3e:31. Obliczyć zlS po zmieszaniu, w warunkach;;, T = const, 15,00 g N₂ i 23,00 g 0₂. Odp. AS = 7,118 J • K^_1.

3e:32. Obliczyć AS procesu, w którym 1 mol azotu o temperaturze 280 K zmieszano pod stałym ciśnieniem, w izolowanym cieplnie naczyniu, z 2 molami azotu o temperaturze 400 K. Pojemność cieplna azotu [J • K^-1 • mol^-1] w tym zakresie temperatur dana jest równaniem

C_p = 27,30 + 5,23 • 10"³r- 0,04 • 10-⁷r².

Przyjąć, że wartość wodna naczynia wynosi 125 J ■ K^-1. Ile wyniesie AS tego procesu, gdyby pominąć pojemność cieplną naczynia? Odp. a) 2,83; b) 1,18 J - K-¹.

3e:33. Jeden mol jednoatomowego gazu doskonałego poddawany jest trzem następującym po sobie przemianom odwracalnym, tworzącym cykl zamknięty. W przemianie 1-2 gaz jest sprężany izotermicznie od ciśnienia 2,00 atm i objętości 10,00 dm³ do ciśnienia 20,00 atm. W przemianie 2-3 gaz rozpręża się izo-barycznie do objętości wyjściowej, przy czym temperatura zmienia się od 7j do T₃. Przemiana 3-1 polega na izochorycznym ochłodzeniu gazu w taki sposób, że osiągnie on początkowe wartości temperatury i ciśnienia. Obliczyć wartości AU, AS, Q, W dla poszczególnych przemian i dla całego cyklu. Odp. AU₂_₃ = = 27,35 kJ, AS₃-₂ = -28,72 J • K"\ W_ca]k = -13,57 kJ.

3e:34. Jeden mol jednoatomowego gazu idealnego poddano kolejno następującym procesom: a) ogrzano w stałej objętości od 273 K do 373 K, b) rozprężono odwracalnie i izotermicznie do ciśnienia początkowego, c) schłodzono pod stałym ciśnieniem do temperatury 273 K. Obliczyć Q, W, AU, AH i AS dla poszczególnych etapów i całego procesu. Przedstawić te przemiany na wykresie P- V.

Odp. a) AH = 2078,5 J, c) AU = -1247,1 J.

3e:35. Cykl Carnota składa się z czterech procesów, którym poddawany jest gaz: 1) odwracalne, izotermiczne rozprężanie od objętości V\ do objętości V₂ w temperaturze T_c; 2) odwracalne, adiabatyczne rozprężanie od objętości V₂ do