Pytania egzaminacyjne z chemii fizycznej
'1. Proces spalania węgla w piecu, sterowanie, reakcje.
• Spalanie to gwałtownie przebiegająca reakcja chemiczna, polegająca na łączeniu substancji z utleniaczem, ^najczęściej tlenem atmosferycznym. Spalaniu towarzyszy wydzielanie ciepła (reakcja egzotermiczna AH <0), cechuje Ją zdolność samopodtrzymywanla się i rozprzestrzeniania.
W trakcje spalania powstaje tlenek węgla (czad) - gaz trujący, jest związkiem nienasyconym, tworzącym się przy spalaniu węgla w niedostatecznej Ilości tlenu. Jest to gaz palny, przechodzący podczas spalania w nasycony ^związek'dwutlenku węgla. Dwutlenku węgla to gaz cięższy od powietrza powstający przy spalaniu węgla lub [związków zawierających węgiel.
v Ekonomiczne palenie w piecu węglowym powinno polegać na wystarczającym dopływie tlenu I odpływie spalin.
2, Procesy rodukcjl rud w placach hutniczych.
Żelazo obok aluminium Jost Jodnym z najczęściej wykorzystywanych motali skorupy zlomskloj. Żolnźo otrzymuje się z rudy, grzejąo Ją z koksem. Do takiej mieszanki dodaje się także kamień wapienny, którego obecność pomaga w odżużlanlu, czyli usuwaniu zanieczyszczeń zawierających związki krzemu, takich Jak piasek czy glina. Materiały dodawane do rudy żelaza w celu usuwania' zanieczyszczeń nazywane są topnikami. Proces ^otrzymywania żelaza z rudy rozpoczyna się wyprażeniem mieszaninę rudy, 'koksu I wapienia, które usuwa ^zanieczyszczenia (woda, dwutlenek węgla, arsenki), w rezultacie czego otrzymuje się spiek, który cechuje się f dużą 'zawartością żelaza. Gdy wsad spada w dół wielkiego pieca, styka się z wdmuchiwanym od spodu ^powietrzem* rozgrzanym do temperatury 1000°CVW-tym-czasle zachodzi szereg reakcji chemicznych. Węgiel zawarty w koksie spala się w tlenie z gorącego powietrza, tworząc tlenek węgla. Kamień wapienny czyli węglan 'wapnia rozkłada się na wapno palone (tlenek wapnia) i dwutlenek węgla. Ten z kolei reaguje z węglem tworząc tlenek węgla. Wapno palone w reakcji z zanieczyszczeniami (piasek, glina) tworzy substancję zwaną żużlem, składającą się głównie z krzemianów i glinokrzemianów wapniowych. Gdy w rudzie znajdują się pewne Ilości .slarkltto'reaguje, ona z tlenkiem wapnia tworząc siarczki wapnia w postaci żużla. Część tlenku węgla reaguje z tlenkami'żelaza zawartymi w rudzie, tworząc dwutlenek węgla I żelazo. Aby reakcja redukcji w piecu była bardziej ^Wydajnapdo wdmuchiwanego powietrza dodaje się gazów o własnościach redukujących.,
3. Procesy rozkładu w podkrakowskim wapienniku.
Skały wapienne zbudowane są z kalcytu, który z chemicznego punktu widzenia jest węglanem wapnia. Kalcyt nie rozpuszcza się wrozystej wodzie, lecz pod wpływem. Wody deszczowej zawierającej dwutlenek węgla pochodzący 1 zapowietrza fub gleby zamienia się w rozpuszczalny wodorowęglan wapnia. W skałach wapiennych obserwuje się ^występowanie,szczelin. Szczeliny pionowe powstają na skutek wysychania I pękania osadów wapiennych, yppzloĄeJjflzozellhy/.odpowiadają przerwom w gromadzeniu się • osadów, Umożliwiają1 ono przepływMd;^ 'podziemnych w.Ilłyoh. skalach. Wody podziemne drążą szozellny, powiększają Je11 zomlónlają w pionowe komlnyl,|jj poziome korytarze I obszerno groty.
4.Stany układu w autoklawie i reaktorze przepływowym.
.Autoklaw to szczelnie zamknięty kocioł do prowadzenia reakcji pod wysokim ciśnieniem i w podwyższonej temperaturze; używany do sterylizacji materiałów opatrunkowych I narzędzi chemicznych.
5. Gdzie szybciej zagotuje się woda, nad morzem czy w górach?
•Zmiana ciśnienia zmienia także temperaturę wrzenia wody. Pod działaniem niższego ciśnienia cząsteczkom wody łatwiej Jest przedostać się do atmosfery, dlatego woda wrze w temperaturze niższej niż normalne. Jednak zaparzenie dobrej herbaty w wysokich górach nie jest możliwe, ponieważ im wyżej wejdziemy tym mniejsza Ilość powietrza znajduje się nad nami, w związku, z czym zmniejsza się ciśnienie, powodując, że temperatura wrzenia wody Jest zbyt niska, by wydobyć z liści herbaty odpowiedni aromat i smak. Dalsze podgrzewariie^zwiększy tempo wrzenia, nie podniesie Jednak temperatury wody.
6. Dlaczego układ chłodniczy w czaola postoju samochodu w zlmlo nlo zamarza?
Wodo + alkohol - obniżania toinporolury krzepnięcia - krioskopla
Ogranlozona wytrzymałość tworzyw konstrukcyjnych silnika powoduje konieczność chłodzenia Jego olomontów. Stosowane są dwa podstawowe systemy chłodzenia:
■ Bezpośredni - powietrzem, wymagający zwiększenia powierzchni wymiany ciepła • Pośredni - cieczą, w wymienniku ciecz oddaje powietrzu atmosferycznemu ciepło odebrane ścianom silnika