Docsity
Zaloguj sięZarejestruj się
Docsity
Przygotuj się do egzaminów
Przygotuj się do egzaminów

Studiuj dzięki licznym zasobom udostępnionym na Docsity

Otrzymaj punkty, aby pobrać
Otrzymaj punkty, aby pobrać

Zdobywaj punkty, pomagając innym studentom lub wykup je w ramach planu Premium

Informacje i wskazówki
Informacje i wskazówki
Sprzedaj na Docsity
Sprzedaj na Docsity
Zaloguj sięZarejestruj się

Przygotuj się do egzaminów

Studiuj dzięki licznym zasobom udostępnionym na Docsity

Znajdź dokumenty

Przygotuj się do egzaminów dzięki dokumentom udostępnionym na Docsity przez studentów, takich jak ty

Szukaj dokumentów Store

Najlepsze dokumenty w sprzedaży, umieszczone przez studentów, którzy ukończyli studia

Przeszukaj wszystkie materiały do ​​nauki
Docsity AINEW

Streszczaj swoje dokumenty, zadawaj im pytania, przekształcaj je w quizy i mapy myśl

Otrzymaj punkty, aby pobrać

Zdobywaj punkty, pomagając innym studentom lub wykup je w ramach planu Premium

Udostępniaj dokumenty
download point icon20 Punktów

Za każdy zamieszczony dokument

Wszystkie sposoby na zdobycie darmowych punktów
Zdobądź punkty już teraz

Wybierz plan Premium z odpowiednią dla Ciebie ilością punktów

Możliwości studiowania

Wybierz swój przyszły program studiów

Dotrzyj do najlepszych uniwersytetów na świecie już teraz. Szukaj wśród tysięcy uczelni i oficjalnych partnerów

Społeczność

Ranking uczelni

Odkryj najlepsze uniwersytety w twoim kraju, według użytkowników Docsity

Bezpłatne poradniki

Nasze e-booki ratujące uczniów i studentów!

Pobierz bezpłatnie nasze przewodniki na temat technik studiowania, metod panowania nad stresem, wskazówki do przygotowania do prac magisterskich opracowane przez wykładowców Docsity

(1) Równanie stanu gazu doskonałego. I zasada termodynamiki, Notatki z Chemia

Uniwersytet Łódzki (UL)Chemia

1/R mol jednoatomowego gazu doskonałego zajmujące w temp. 300 K objętość 5 . 10-3 m3 zostało poddane procesowi, w którym temperatura gazu wzrosła dwukrotnie.

Typologia: Notatki

2022/2023

Załadowany 24.02.2023

mellow_99
mellow_99 🇵🇱

4.3

(26)

170 dokumenty

1 / 6

Toggle sidebar

Ta strona nie jest widoczna w podglądzie

Nie przegap ważnych części!

bg1
Chemia Fizyczna, ćwiczenia rachunkowe
Chemia, semestr III
(1) Równanie stanu gazu doskonałego. I zasada termodynamiki: ciepło, praca.
1. Aby określić dokładną wartość stałej gazowej R, student ogrzał zbiornik o objętości 20,000 l
wypełniony 0,25132 g gazowego He do temperatury 500 oC. Zmierzone ciśnienie wynosiło
206,402 cm słupa wody w temp. 25 oC. Oblicz wartość R na podstawie tych danych.
(Gęstość wody w temp. 25 oC wynosi 0,997047 g . cm-3).
2. W temperaturze 100 oC i pod ciśnieniem 120 Tr gęstość par fosforu wynosi 0,6388 kg . m-3.
Jaki jest wzór cząsteczkowy fosforu w tych warunkach?
3. Balon meteorologiczny wypuszczony na poziomie morza w temp. 20 oC ma promień 1,0 m,
który ulega zwiększeniu do 3,0 m, gdy balon osiąga wysokość, gdzie temperatura spada do -20 oC.
Jakie ciśnienie panuje wewnątrz balonu na tej wysokości?
4. Jeden mol gazowego argonu zamknięto w cylindrze z tłokiem. Podczas izotermicznego
odwracalnego rozprężania gaz zwiększył trzykrotnie swoją objętość (do 6 . 10-3 m3), wykonując
przy tym pracę -1,1 kJ. Oblicz początkowe i końcowe ciśnienie Ar w zbiorniku.
5. Próbka metanu o masie 10 g w temp. 300 K zajmuje objętość 25 dm3. (a) Oblicz pracę
wykonaną przez ten gaz podczas izotermicznego rozprężania pod stałym ciśnieniem równym 20
kPa, gdy jego objętość wzrasta dwukrotnie. (b) Oblicz pracę, jaka zostałaby wykonana, gdyby
proces rozprężania prowadzony był w sposób odwracalny.
6. W cylindrze z tłokiem znajduje się 6 moli gazu pod ciśnieniem atmosferycznym. Gaz ogrzano
dostarczając mu 1000 J ciepła w warunkach izobarycznych. CV gazu wynosi 22 J . K-1 . mol-1.
Oblicz ∆U i pracę wykonaną przez gaz zakładając, że pojemność cieplną cylindra można pominąć.
Wskazówki: Cp – CV = R; qp = n Cp ∆T; ∆U = n CV ∆T.
pf3
pf4
pf5

Podgląd częściowego tekstu

Pobierz (1) Równanie stanu gazu doskonałego. I zasada termodynamiki i więcej Notatki w PDF z Chemia tylko na Docsity!

Chemia, semestr III

(1) Równanie stanu gazu doskonałego. I zasada termodynamiki: ciepło, praca.

  1. Aby określić dokładną wartość stałej gazowej R, student ogrzał zbiornik o objętości 20,000 l wypełniony 0,25132 g gazowego He do temperatury 500 oC. Zmierzone ciśnienie wynosiło 206,402 cm słupa wody w temp. 25 oC. Oblicz wartość R na podstawie tych danych. (Gęstość wody w temp. 25 oC wynosi 0,997047 g.^ cm-3).
  2. W temperaturze 100 oC i pod ciśnieniem 120 Tr gęstość par fosforu wynosi 0,6388 kg.^ m-3. Jaki jest wzór cząsteczkowy fosforu w tych warunkach?
  3. Balon meteorologiczny wypuszczony na poziomie morza w temp. 20 oC ma promień 1,0 m, który ulega zwiększeniu do 3,0 m, gdy balon osiąga wysokość, gdzie temperatura spada do -20 oC. Jakie ciśnienie panuje wewnątrz balonu na tej wysokości?
  4. Jeden mol gazowego argonu zamknięto w cylindrze z tłokiem. Podczas izotermicznego odwracalnego rozprężania gaz zwiększył trzykrotnie swoją objętość (do 6.^10 -3^ m^3 ), wykonując przy tym pracę -1,1 kJ. Oblicz początkowe i końcowe ciśnienie Ar w zbiorniku.
  5. Próbka metanu o masie 10 g w temp. 300 K zajmuje objętość 25 dm^3. (a) Oblicz pracę wykonaną przez ten gaz podczas izotermicznego rozprężania pod stałym ciśnieniem równym 20 kPa, gdy jego objętość wzrasta dwukrotnie. (b) Oblicz pracę, jaka zostałaby wykonana, gdyby proces rozprężania prowadzony był w sposób odwracalny.
  6. W cylindrze z tłokiem znajduje się 6 moli gazu pod ciśnieniem atmosferycznym. Gaz ogrzano dostarczając mu 1000 J ciepła w warunkach izobarycznych. CV gazu wynosi 22 J.^ K-1^.^ mol-1. Oblicz ∆U i pracę wykonaną przez gaz zakładając, że pojemność cieplną cylindra można pominąć. Wskazówki: Cp – CV = R; qp = n Cp ∆T; ∆U = n CV ∆T.

Chemia, semestr III

(2) I zasada termodynamiki: energia wewnętrzna i entalpia. Cykle termodynamiczne.

  1. 1/R mol jednoatomowego gazu doskonałego zajmujące w temp. 300 K objętość 5.^10 -3^ m^3 zostało poddane procesowi, w którym temperatura gazu wzrosła dwukrotnie. Oblicz q, w, ∆U, ∆H oraz końcowe wartości P i V procesu, jeśli był on: (a) izobaryczny odwracalny; (b) izochoryczny odwracalny; (c) adiabatyczny odwracalny.
  2. Próbka zawierająca 1 mol gazu doskonałego, dla którego CP = 20,8 J.^ K-1^.^ mol-1, znajduje się początkowo w temperaturze 315 K i pod ciśnieniem 230 kPa. W wyniku odwracalnego rozprężania adiabatycznego osiągnięto ciśnienie 170 kPa. Oblicz końcową temperaturę i objętość gazu oraz wykonaną pracę.
  3. Pewien fluorowodór podczas odwracalnej adiabatycznej ekspansji podwoił swoją objętość, przy czym temperatura spadła od 298,15 K do 248,44 K, ciśnienie zaś od 1522,2 Tr do 613,85 Tr. Na podstawie tych danych wyznacz CP badanego związku.
  4. Jeden mol gazowego azotu, zajmujący objętość 20 dm^3 , podczas izotermicznego rozprężania przeciw stałemu ciśnieniu zewnętrznemu (10^5 Pa) w temperaturze 298 K wykonał pracę równą RT J. Następnie gaz poddano odwracalnemu sprężaniu adiabatycznemu do początkowej objętości. Oblicz sumaryczne q, w, ∆U, ∆H procesu oraz końcowe wartości parametrów stanu.
  5. Próbkę zawierającą 1 mol gazu doskonałego, dla którego CV = 3 C 2 R, poddano cyklowi przemian odwracalnych pokazanych na rys. 1. Oblicz q, w, ∆U, ∆H dla każdego etapu i całego cyklu oraz temperaturę gazu w punktach węzłowych procesu.

Rys. 1 Rys. 2

  1. Gaz doskonały jednoatomowy wykonuje odwracalny cykl przemian pokazany na rys. 2. Oblicz q, w, ∆U, ∆H dla każdego etapu i całego cyklu.
  1. W bombie kalorymetrycznej umieszczono w naczynku platynowym 1,059 g dwuwodnego kwasu szczawiowego i 0,4319 g oleju parafinowego. Bombę wypełniono tlenem pod ciśnieniem 4,0. 106 Pa w temp. 298 K. Mieszaninę zapalono przepuszczając prąd elektryczny przez drut oporowy, doprowadzając w ten sposób 115 J ciepła. Temperatura w bombie wzrosła o 1,84 K. Pojemność cieplna bomby wynosi 11,757 kJ.^ K-1. ∆spUo^ oleju parafinowego wynosi -45,756 kJ.^ g-1. Oblicz molową ∆spHo^ dwuwodnego kwasu szczawiowego w temp. 298 K.
  2. Zaproponuj cykl termodynamiczny do wyznaczania entalpii hydratacji jonów Ca2+^ korzystając z następujących danych: entalpia sublimacji Ca(s) wynosi 178,2 kJ.^ mol-1, pierwsza i druga entalpia jonizacji Ca(g) wynoszą odpowiednio 589,7 kJ.^ mol –1^ i 1145 kJ.^ mol –1, entalpia parowania bromu wynosi 30,91 kJ.^ mol –1, entalpia dysocjacji Br2,(g) wynosi 192,9 kJ.^ mol –1, entalpia przyłączenia elektronu Br(g) wynosi -331 kJ.^ mol –1, entalpia rozpuszczania CaBr2,(s) wynosi -103,1 kJ.^ mol –1, entalpia tworzenia CaBr2,(s) wynosi -682,8 kJ.^ mol –1, entalpia hydratacji Br-(g) wynosi -337 kJ.^ mol –1.

Rys. 1

Chemia, semestr III

(4) II zasada termodynamiki: entropia. Teoremat Nernsta i entropia absolutna.

  1. Oblicz molową entropię absolutną gazowego dwutlenku siarki w temp. 298 K pod ciśnieniem 1,5 atm. Molowa pojemność cieplna stałego SO 2 opisana jest „sześcianem Debye’a” (CP = a.^ T^3 ) do temp. 15,2 K, gdy wynosi 3,6 J.^ K-1^.^ mol-1. W zakresie temperatur 15,2-100 K przyjmij CP,(s) = = 43,3 + 0,543 T – 3,36. 10 -3^ T^2 J.^ K-1^.^ mol-1, a od 100 K do temperatury topnienia CP,(s) = 29,6 +
  • 0,1755 T J.^ K-1^.^ mol-1. Molowe pojemności cieplne ciekłego i gazowego SO 2 mogą być przyjęte jako stałe w rozpatrywanym zakresie temperatur i wynoszą CP,(c) = 185 J.^ K-1^.^ mol-1^ oraz CP,(g) = = 46,7 J.^ K-1^.^ mol-1. Molowe entalpie przemian fazowych w ich normalnych temperaturach wynoszą ∆topHo^ = 7,4 kJ.^ mol-1^ (w temp. 197,6 K) oraz ∆parHo^ = 24,9 kJ.^ mol-1^ (w temp. 263,1 K). Założenia: SO 2 jest substancją doskonale krystaliczną w temperaturze zera bezwzględnego; pary SO 2 można traktować jako gaz doskonały; zmiany objętości fazy stałej i ciekłej są zaniedbywalne.
  1. Oblicz zmianę entropii układu towarzyszącą zmieszaniu 0,1 kg wody o temperaturze 100 oC i 0,2 kg wody o temperaturze 20 oC. Ciepło właściwe wody wynosi 4186 J.^ K-1^.^ kg-1.
  2. Jeden mol gazu doskonałego znajdującego się w temp. 300 K pod ciśnieniem 1,5. 106 Pa rozpręża się izotermicznie i odwracalnie do objętości końcowej 10 dm^3. Oblicz ciepło procesu, pracę wykonaną przez gaz oraz zmianę entropii układu i otoczenia.
  3. Blok miedzi o masie 500 g znajdujący się początkowo w temp. 293 K znajduje się w kontakcie termicznym z grzejnikiem elektrycznym o oporze 1,00 kΩ i zaniedbywalnej masie. Przez grzejnik przepuszczono prąd o natężeniu 1,0 A w czasie 15,0 s. Oblicz zmianę entropii miedzi, przyjmując CP = 24,4 J.^ K-1^.^ mol-1. Doświadczenie wykonano powtórnie dla miedzi zanurzonej w wodzie, która zapewniała stałą temperaturę 293 K. Oblicz zmianę entropii miedzi i wody w tym przypadku.
  4. 1536 g częściowo stopionego naftalenu (mieszanina w stanie równowagi termodynamicznej, zawierająca stały i ciekły naftalen w stosunku molowym 1:5) zmieszano z 256 g naftalenu o temp. 333,2 K w izolowanym naczyniu pod ciśnieniem atmosferycznym. Oblicz ∆S tego procesu. Norm. temp. krzepnięcia naftalenu wynosi 353,2 K; M = 128 g.^ mol-1; CP,(s) = 165,7 J.^ K-1^.^ mol-1.
  5. 1,2 mola gazu doskonałego jednoatomowego wykonuje cykl odwracalny pokazany na rys. 1. Oblicz q, w, ∆U, ∆H, ∆S każdego procesu i całego cyklu oraz brakujące wartości parametrów stanu (P, V, T), gdy TA = 200 K.