skan0107

110 Termodynamika chemiczna

20,786 J • mol ¹ • K Obliczyć zmianę entropii wody, ciężarka miedzianego oraz całego układu ciężarek-woda. Odp. dS_wtviy= 27,94 J • K^_1; zł*S_ukj_adu = 3,02 J • K^-1.

3e:5. Do 1 kg wody o temperaturze 25°C, znajdującej się w doskonale izolowanym naczyniu Dewara, wrzucono 200 g lodu o temperaturze -5°C. Ciepło molowe wody wynosi 75,295; lodu 37,175 J ■ K^-1 • mol^-1, ciepło topnienia lodu zaś 1,436 kcal ■ mol^-1. Obliczyć zmianę entropii wody, lodu oraz całego układu.

Odp. — 280,27 K; = 277,3 J • K'¹; /J5_ukIallu = 14,9 J • Kr¹.

3e:6. Przemianie 1 mola siarki jednoskośnej w rombową w temperaturze 368 K towarzyszy zmiana entalpii AH = -401,7 J. Obliczyć zmianę entropii dla tego procesu, zmianę entropii otoczenia, którym jest termostat o temperaturze 300 K, oraz całkowitą zmianę entropii. Odp. = 0,247 J • K^-1.

3e:7. Obliczyć zmianę entropii przeprowadzenia, pod ciśnieniem atmosferycznym, 10 g lodu o temp. -10°C w parę -wodną o temperaturze 100°C. AH parowania wody w 100°C wynosi 40600 J • mol^-1, AH topnienia lodu w 0°C wynosi 6150 J • mol^-1. Założyć stałość ciepeł właściwych lodu (2 J • g^-1 • K^-1) i wody (4,18 J • g^-1 • K^-1). Odp. AS=M,1 J • K^-1.

3e:8. Obliczyć zmianę entropii w procesie przeprowadzenia, pod ciśnieniem 1 atm, 100 g wody o temperaturze 0°C w parę o temperaturze 117°C. Ciepło parowania wody w 100°C wynosi 2259 J • g^-1, średnie ciepło właściwe wody jest równe 4,2 J • K^-1 • g^-1, natomiast średnie ciepło właściwe pary wodnej pod stałym ciśnieniem wynosi 2,0 J ■ K^-1 • g^-1. Odp. AS = 745,3 J • K^-1.

3e:9. Obliczyć zmianę entropii w odwracalnych procesach: a) topnienia 1 kg lodu w temperaturze 0°C, b) odparowania 1 kg wody w temperaturze 100°C. Ciepło topnienia lodu wynosi 1436,3 cal-mol^-1, a ciepło parowania wody 9717,1 cal • mol^-1. Odp. a") 1221 J - K^-1; b) 6048 J • K^-1.

3e:10. Obliczyć zmianę entalpii i entropii podczas ogrzewania pod ciśnieniem atmosferycznym 1 mola Mg od 0°C do 1000°C. Temperatura topnienia wynosi 651°C, z///_toD11 = 92,6 cal • g^-1, średnia w-artość c_n(^ = 0,235, c._n(c\ = = 0,265 cal • K-> • g->. Odp. AH = 8,22 kcal, = 11,5 cal ■ K"¹.    * ’

3e:ll. W izolowanym tennicznie naczyniu, w -5°C, znajduje się 100 g prze-chłodzonej w^ody pod ciśnieniem atmosferycznym. Po dodaniu maleńkiego kryształka (tak małego, że można zaniedbać jego masę) część wody zakrzepła. Przyjmując AH° topnienia w' 273,15 K równe 333,4 J • g^-1 oraz c_p(H₂0_(c) = 4,22 J • K^-1 • g^-1, obliczyć: a) ilość pow-stałego lodu, b) całkowitą zmianę entropii procesu. Przedstawić ten proces na wykresie H-T. Odp. a) 6,33 g, b) 0,07 J • K^-1.

3e:12. Obliczyć zmianę entropii towarzyszącą ogrzaniu 1 kg Cu od temperatury 298 K do 1000 K pod stałym ciśnieniem, jeżeli proces ten jest prow^?adzo-