3582327113

Chemia fizyczna: KoL 1.2. Technologia Chemiczna (pościg) 11 maja 2012 r.

Zadanie 1 (3 pkt)    ZaŁ: A

Reakcję syntezy amoniaku

N₂(g) + 3 H₂(g) = 2 NH₃(g)

prowadzi się w warunkach izobarycznych i adiabatycznych wychodząc ze stecbiometrycznej mieszaniny azotu i wodoru o temperaturze 298 K. Proszę obliczyć końcową temperaturę powstałego amoniaku przy założeniu, że reakcja zachodzi do końca.

* * *

Zadanie 2 (3 pkt)    ZaŁ: B

28 g azotu znajdującego się początkowo w warunkach Ti = 298.15 K oraz Pi = 1 bar poddano izotermicznemu sprężeniu do P₂ = 10 P_t. Proszę obliczyć zmianę entalpii gazu oraz pracę wykonaną przez gaz podczas przemiany.

UWAGAI Przy obliczaniu V₁ można przyjąć uproszczenie C zamiast B.

* * *

Zadanie 3 (3 pkt)    ZaŁ: C, O

Próbkę lodu (m = 10 g) o temperaturze Ti = 253 K podgrzano izobarycznie (pod ciśnieniem P = 1 bar) do temperatury T₂ = 393 K. Proszę obliczyć zmianę entropii próbki (ASi₂) oraz jej końcową objętość V₂.

* * *

Zadanie 4 (3 pkt)    ZaŁ: E

Proszę obliczyć punkt potrójny n-heksanu oraz ciśnienie, pod którym temperatura wrzenia tej substancji będzie o 25% wyższa od normalnej temperatury wrzenia. Czy uzyskana wartość ma sens fizyczny? Odpowiedź proszę uzasadnić.

* * *

Bonus (1 pkt)

Proszę obliczyć molową pojemność cieplną (c_p) amoniaku w temperaturze T = 298 K, pod ciśnieniem p = 50 bar. Założyć, że amoniak jest dobrze opisany w zadanych warunkach wirialnym równaniem stanu: V(T, P) = nRT/ P + n8(T).

POWODZENIA!

A.    c_p(T) = Cp(To = 298 K) = canst

B.    Wirialne równanie stanu do opisu fezy gazowej

C.    Równanie stanu gazu doskonałego

D.    Przy obliczaniu zmian funkcji termodynamicznych można założyć nieściśliwość fezy ciekłej/stałej, tj. V(T,p) « Vi = const

E.    Temperatura topnienia nie zależy od ciśnienia