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Examen segundo parcial de Fisicoquímica
Nombre y Apellido.............................................................................................................
1.- Calcular el calor de formación del etanol líquido, utilizando los datos de la experiencia en la que 4,6 g de etanol se quema en una bomba calorimétrica, cuya constante del calorímetro en agua es de 300 cal/°C, la temperatura del calorímetro después de la combustión en condiciones ambientales se incremento en 5 °C. Los calores de formación del CO 2 gas y del H 2 O liquida son - 93 Kcal y – 68 Kcal respectivamente.
2.-El calor de combustión a volumen constante de 0.2 moles de etano gaseoso a 25 ªC es de 50 Kcal y el calor de combustión a volumen constante de 0.4 moles de etanol líquido a 25 ºC 100 Kcal. Solo con estos datos calcular el calor para la reacción
C 2 H 6 (g) + ½ O 2 = C 2 H 5 OH (l)
3.- Se utiliza un motor de 400 watts para operar una bomba de calor para calentar el interior de una casa, la bomba trabaja continuamente. Que temperatura se alcanzará en el interior de la casa, si las fugas de calor del interior son de 1000 watts y la temperatura en el exterior es de 2 °C. Suponer que la máquina opera con el 75 % del máximo rendimiento.
4.-Una planta termoeléctrica quema 80 g/min de metano CH 4 , que entrega a la máquina a la Temperatura de 500 K, con una eficiencia del 70% de una reversible que opera entre 500 K y 273 K. Toda la energía generada entrega a un refrigerador que opera entre las mismas temperaturas y con un rendimiento del 60% de la máxima esperada, Que cantidad de agua en kg/min es posible congelar si el agua entra a 20 ºC y sale a 0ºC como agua sólida. Consideré que los calores de formación del CO 2 , H 2 O y CH 4 son - Kcal/mol, -68 Kcal/mol y -18 Kcal/mol, el Cp del agua líquida es de 1 Kcal/kgºC y el calor latente del agua es de 80 Kca/kg.
Examen 2º parcial de Fisicoquímica
Apellidos…………………………………….. Nombres………………………………………..
- Se oxida SO2 con 100 % en exceso de aire, produciendo SO3 con 100 % de rendimiento. Los gases entran en el reactor a 298 K. Calcúlese el calor que es necesario aportar o eliminar del reactor por 2 kilos de SO2 introducido si los productos salen a 350 K y la reacción en el reactor puede considerarse que se realiza a 298 K. Considere que las entalpias de formación del SO2 y SO3 son - 40 Kcal/mol y - 80 Kcal/mol respectivamente.
- Una planta termoeléctrica quema 100 g/min de metano CH 4 , que entrega a la máquina a la Temperatura de 500 K, con una eficiencia del 75% de una reversible que opera entre 500 K y 273 K. Toda la energía generada entrega a un refrigerador que opera entre las mismas temperaturas y con un rendimiento del 60% de la máxima esperada, Que cantidad de agua en kg/min es posible congelar si el agua entra a 20 ºC y sale a 0ºC como agua sólida. Consideré que los calores de formación del CO 2 , H 2 O y CH 4 son -94 Kcal/mol, -68 Kcal/mol y -18 Kcal/mol, el Cp del agua líquida es de 1 Kcal/kgºC y el calor latente del agua es de 80 Kca/kg.
- Si se hace burbujear 100 g de vapor de agua a 120 º C en 200 g de agua sólida a - º C. ¿Cuál es el estado final del sistema?. Suponiendo que los Cp del agua sólida, líquida y vapor son: 0.5, 1 y 0.4 Cal/g ºC respectivamente; los calores latentes de fusión y de vaporización son: 80 y 500 Cal/g. Calcular:
S para la Mezcla G para la mezcla
- Considere la reacción:
FeO (^) (s) + CO (^) (g) ↔ Fe (^) (s) + CO2 (g)
Para la que tenemos:
T ( º C ) 600 1000 K (^) p 0,95 0,
Calcúlese ∆H º, ∆G º y ∆S º para la reacción a 600 º C. Calcúlese la fracción molar de CO 2 en la fase gaseosa a 500 º C.
Examen de fisicoquímica
Nombre y Apellido………………………………………………………………………………………..
1.- 2 moles de gas ideal a 4 atm y 400 K se somete reversiblemente a las siguientes transformaciones:
I.- Expansión isotérmica hasta triplicar el volumen inicial II.- Enfriamiento isocórico hasta 300 K III.- Compresión isotérmica hasta el volumen inicial IV.- Calentamiento isocórico hasta las condiciones iniciales.
Calcular ∆E, ∆H , ∆S, ∆G , W, Q y la eficiencia del ciclo.
- -A 25 °C se tienen los datos siguientes:
Compuesto (^) Gf(KJ/mol) Hf(KJ/mol) C 2 H4(g) 68 52 C 2 H2(g) 209 226
a) Calcular Kp a 25 °C para la reacción:
C 2 H4 (g) C 2 H2(g) + H2(g)
b) Calcular el grado de disociación a 100 °C y 1 atm de presión
3.- La disociación del ciclopentadieno, en fase líquida, ha sido estudiada por cromatografía de gases a 190 °C, con el fin de encontrar el orden de reacción respecto al ciclopentadieno, obteniéndose los siguientes datos:
T(seg) 0 20 40 60 100 200 Cc(mol/l) 60 44.45 32.93 24.39 13.39 2.
Determinar el orden, la constante de velocidad y el tiempo de vida media.
Examen de segundo parcial de Fisicoquímica
Apellidos ................................................ Nombres ............................................................
1.- El calor de combustión a volumen constante de 90 g de etano gaseoso a 25 º C es de 1500 kcal y el calor de combustión a volumen constante de 23 g de etanol líquido a 25 º C es de 300 Kcal. Con estos datos únicamente calcular el calor de la reacción.
C 2 H 6 (g) + ½ O 2 (g) = C 2 H 5 OH (l)
2.- Una planta de energía quema 100 m^3 /h de propano (C 3 H 8 ) en condiciones estándar, operando entre 125 º C y 25 º C, y el trabajo producido es transformado en energía eléctrica, con la que se hace funcionar una bomba de calor que trabaja entre 25 º C y 0 º C, Que cantidad de calor bombea hacia las casas, suponiendo que la eficiencia de la planta de potencia es del 75 % de la máxima y que el coeficiente de rendimiento de la bomba es del 60 % del máximo. Consideré que los calores de formación del CO 2 , H 2 O y C 3 H 8 son - 94 Kcal/mol, - 68 Kcal/mol y - 24 Kcal/mol.
3.- La descomposición del PCl5 (g) se desarrolla de acuerdo a la siguiente ecuación:
PCl5 (g) ↔ PCl3 (g) + Cl2 (g)
Se ha registrado la variación de la constante de equilibrio para la anterior reacción con la temperatura en la siguiente tabla a la presión de 1 atm:
T (K) 500 550 600 K p 0,488 3.885 21.
Calcule ∆Gº, ∆Hº, ∆Sº para ese proceso a 300 K y el grado de disociación si la presión es de 2atm.
4.- Si 800 g de hielo a - 40 °C se mezclan con 100 g de vapor de agua a 120 °C en un frasco aislado. Considere que los Cp del agua vapor, líquida y sólida son 0.4 Cal/g °C, 1 Cal/g °C y 0.5 Cal/g °C respectivamente, los calores latentes de vaporización y de fusión son: Hv es de 500 Cal/g y Hf es de 80 Cal/g. respectivamente, Determinar: a) La temperatura final b) La variación de entropía de la mezcla
Examen segundo parcial de Fisicoquímica
Nombre y Apellido …………………………………………………………………………………….
1.- En un termo aislado del exterior y a la presión de una atmósfera se mezcla 800 gr de hielo a – 20 °C con 200 gr de vapor de agua a 150 °C. Considerando que el Cp del hielo es de 0.5 cal/gr °C, el Cp del agua líquida es de 1 cal/gr °C, el Cp del vapor de agua es de 0.45 cal/gr °C, el calor de fusión del hielo es de 80 cal/ gr y el calor de vaporización del agua es de 500 cal/gr. Calcular la Temperatura de la mezcla, el calor intercambiado, la variación total de energía y la variación total de entropía.
2.- 4 moles CO(g) se transforma de 25 ºC y 1 atm se comprime reversible y adiabáticamente a 6 atm, Cp/R = 3.2 - 0.01x T Calcular ∆E, W, ∆H y ∆S Considerando que el comportamiento es ideal
3.- 1 atm de presión y 0 ºC el agua tiene un calor de fusión de 80 Cal/gr. Que potencia en Joules/seg debe tener el motor para operar un refrigerador, que congele 5 moles de agua a 15 °C en hielo a 0 ºC cada minuto. Suponiendo que la temperatura ambiento es de 300 K y que el coeficiente de rendimiento del refrigerador es del 50% del máximo posible (refrigerador de Carnot).
4.- A 1000 K y 1 atm, una mezcla estequiométrica de NO y O 2 reacciona para dar NO 2 alcanzándose en el equilibrio una conversión (grado de reacción) de 14.6 % que conversión se alcanzaría si se incrementa la presión a 10 atm manteniendo la misma temperatura. Es posible esta reacción?.
