Problemes Tema 2 (amb respostes) (2009)

Apunte Español
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Ciencias Ambientales - 1º curso
Asignatura Termodinàmica i Cinètica química
Año del apunte 2009
Páginas 2
Fecha de subida 25/05/2014
Descargas 3
Subido por

Vista previa del texto

TERMODINÀMICA I CINÈTICA QUÍMICA Ciències ambientals. 2007/08 Lliçó 2. PRIMER PRINCIPI 1. Un gas ideal, inicialment a una pressió de 2 atm i ocupant un volum de 4 l, realitza una  expansió isotèrmica irreversible contra una pressió externa de 1 atm.  a) ¿Quin és el treball realitzat?  b) ¿Quina és la variació d’energia interna?  c)¿Quin és el calor intercanviat amb el medi? R: a) w = ­405.3 J b) ∆U = 0 c) q = +405.3 J 2. Un mol de CaCO3 (s) s’escalfa fins 800ºC i es descomposa. El procés d’escalfament té  lloc a un recipient amb un pistó que inicialment es col∙loca sobre el sòlid. Calcular el  treball realitzat durant la descomposició del CaCO3 (s) a 1 atm.
R: w = ­8.9 kJ 3. Si 0.5 g d'He evolucionen a volum constant des de 298 K i 1 atm fins a 3 atm, trobar els  valors de treball, calor, ∆U i  ∆H per al procés. Cv,m= 3 cal K­1 mol­1. Considerar que el  gas és ideal.
R: w = 0 q = ∆U = 223.3 cal ∆H = 370.7 cal 4. Mig mol d'un gas ideal evoluciona isotèrmicament i de forma reversible a 227oC des d'1  atm fins a 4 atm. Trobar els valors de w, ∆U i ∆H del procés.
R: w = 2.9 kJ ∆U = ∆H = 0 5. Es tenen 2 mols de CO2(g) inicialment 250C i 10 atm de pressió en un cilindre de 100 cm 2  de secció. El gas s’expandeix reversiblement i adiabàtica fins que el pistó s’ha desplaçat  20 cm. Calcular q, w, ∆U. Suposar comportament ideal. Cv,m = 28.8 J K­1 mol­1.
R: q = 0 ∆U = w = ­1.6 kJ 6. Quan un sistema evoluciona des de l’estat A a l’estat B al llarg d’un camí ACB com el  mostrat a la figura, 80 J d’energia en forma de calor flueixen cap al sistema des de l’entorn  i el sistema fa un treball de 30 J.   a) Quanta energia absorbeix el sistema en forma de calor al llarg del camí ADB si el treball  fet pel sistema és de 10 J? b) Quan el sistema torna de l’estat B a l’estat A pel camí corbat, el treball fet sobre el  sistema és de 20 J. En aquest procés, el sistema absorbeix o allibera energia en forma de  calor? Quina quantitat? c)   Si   UD  –   UA  =   40   J,   troba   l’energia   absorbida   en   forma   de   calor   pel   sistema   en   els  processos AD i DB.  7. Un mol de gas ideal, inicialment a 1atm i 298 K, realitza un cicle reversible format per  les etapes següents: a) Expansió isobàrica fins a duplicar el volum inicial.
b) Procés isocor fins a una pressió final de 0.5 atm.
c) Compressió isotèrmica fins a l’estat inicial.
Dibuixar en un diagrama P­V cadascuna d’aquestes etapes. Calcular els valors de q,  w, ∆U  de cada etapa i de tot el cicle.
Dades: Cp,m = 5/2 R , Cv,m = 3/2 R ...