Zadania 105
3b:21. Obliczyć AU i AH podczas kompresji 2 moli C02 od V} = 20 dm3 do V2 = 2 dm3 w stałej temperaturze 300 K. Przyjąć, że proces jest quasi-statyczny oraz że gaz spełnia równania: a) Van der Waalsa, b) Berthelota, ze stałymi a = = 0,364 J • m3 ■ mol-2, b = 4,27 • 10-5 m3 • mol-1. Wskazówka: wykorzystać termodynamiczne równanie stanu
{dU/dV)T= T(dp/dT)v-p.
Odp. a) AU = -655,2 J; AH = -1109,3 J; b) AU = -4,37 J; AH = 194,6 J.
3c:l. Obliczyć zmianę entalpii towarzyszącą ogrzaniu 3 moli gazowego chloru od temperatury 0°C do temperatury 200°C pod ciśnieniem 1 atm. W tym zakresie temperatur ciepło molowe chloru można przedstawić równaniem
Cp = 31,696 + 10,144 • 10-3 T- 2,72 ■ 10-7 T2 [J K-1 mol-1].
Odp. 21,27 kJ.
3c:2. Ciepło molowe CC14(C) wr 25°C i pod ciśnieniem 1 atm wynosi 128,9 J K-1 - mol-1. Obliczyć ciepło molowe CCl4(c) w stałej objętości, jeżeli ciśnienie wewnętrzne CC14 wynosi 3,38-108 Pa, gęstość równa się 1,584 g • cm-3, a współczynnik rozszerzalności objętościowej a wynosi 1,24 • 10-3 K-1. Odp. Cv= 88,2 J • K-1 • mol-1.
3c:3. Korzystając z poniższych danych, obliczyć w 400 K AH° reakcji H2(g) + Br2(g) -> 2HBr(g)
HBr(g) |
H2(g) |
Br2(g) | ||
J//298 |
[kJ • mol-1] |
-35,98 |
0 |
30,92 |
cp[ j- |
K-1 • mol-1] |
26,15 + 5,86 10-37 |
27,28 + 3,26-10-3r |
37,20 + 0,71 -10-3r |
Odp. AH° = -103,8 kJ • mol-1.
3c:4. Standardowe entalpie topnienia lodu i parowania wody wynoszą, odpowiednio, 6,008 i 40,655 kJ • mol-1. Na podstawie znajomości średnich ciepeł molowych
lód |
wroda |
para | |
Cp [J • mol-1 • K-1] |
37,70 |
75,30 |
33,57 |