Навигация
1.3 Задачи
1-1. Путем нагревания при постоянном давлении в 1,013*105 Па газу сообщено 2093, 4 Дж теплоты. Определите работу, совершенную газом, и изменение внутренней энергии данного газа, если он при этом расширился от 1 до 2 л.
1-2. Один моль дифторметана (идеальный газ), взятый при 0°С и 1 атм, нагрет при постоянном давлении до утроения объема. Рассчитайте изменение энтальпии и внутренней энергии в этом процессе, если зависимость теплоемкость дифторметана от температуры имеет вид:
Ср = 20,26 + 7,59*10-2*Т(Дж моль-1К-1)
(∆H = 33,7 кДж; ∆U = 29,1 кДж)
1-3. Определите изменение внутренней энергии при изобарическом (1,013*105 н/м2) испарении 100 г воды при 150°С, если объемом жидкой воды пренебречь. Теплота испарения воды при 150°С равна 2112,66 Дж/г.
1-4. Азот (5 моль) при 100°С занимал объем 0,025 м3. При нагревании газа до 200°С было затрачено 14650 Дж. Определите Ср и конечный объем, если давление газа при этом не изменилось.
1-5. Определите работу, совершаемую азотом при изотермическом (20°С) расширении его от 0, 015 до 0,1 м3, если начальное давление составляло 3,039*105 Па. Каково будет конечное давление?
(W = 657 Дж, р2 = 45600 н/м2)
1-6. При 298 К одноатомный газ в идеальном состоянии изотермически и обратимо расширяется от 1,5*103м3 до 10*103 м3, при этом поглощается 966*103 Дж теплоты. Рассчитайте число молей газа, участвующего в процессе.(205,51)
1-7. Один моль идеального газа, взятого при 25°С и 100 атм, расширяется обратимо и изотермически до 5 атм. Рассчитайте работу, поглощенную теплоту, изменение внутренней энергии и энтальпии в этом процессе.
1-8. Сколько нужно затратить теплоты, чтобы изохорически нагреть 25 г кислорода от 0 до 50°С? (811,85 Дж)
1-9. Какое количество теплоты необходимо для изохорического нагревания 50 г углекислого газа в интервале температур от 300 до 400°С, если Cv= 40,2 Дж/моль? (4,56 кДж)
1-10. В резервуаре вместимостью 5*10-2 м3 при 200 К и 0,5*105 Па содержится азот. Определите теплоту, которую необходимо передать газу, чтобы его давление стало равным 2*105 Па. Считать азот в указанных условиях идеальным газом. (18,7498 кДж)
1-11. Один моль ксенона, находящийся при 25°С и 2 атм, расширяется адиабатически: а) обратно до 1 атм, б) против давления 1 атм. Какой будет конечная температура в каждом случае? ( а)225 К, б)238 К)
1-12. Определите работу адиабатического обратимого расширения 3 моль аргона от 0,05 до 0,50 м3. Начальная температура газа 298 К. (8,745*105Дж)
1-13. При 298 К 1*10-2 кг кислорода сжимается адиабатически от 8*10-3 до 5*10-3 м3. Определите конечную температуру, работу процесса сжатия, изменение внутренней энергии и изменение энтальпии, если Сv = 5/2R. (359, 637 К; -400,37 Дж; 400,34 Дж; 1,335 кДж)
1-14. Один моль фтороуглерода расширяется обратимо и адиабатически вдвое по объему, при этом температура падает от 298,15 до 248,44К. Чему равно значение СV?(31,6 Дж*моль-1*К-1)
Глава 2. Приложение первого закона термодинамики к химии. Термохимия
2.1 Вопросы и задания
1) Что называется тепловым эффектом химической реакции?
2) Сформулируйте закон Гесса и следствия, вытекающие из него. Каково значение данного закона?
3) Объясните, почему закон Гесса есть частный случай первого закона термодинамики?
4) Применяя математическое выражение первого закона термодинамики, покажите, что тепловой эффект при постоянном давлении есть изменение энтальпии, а тепловой эффект при постоянном объеме – изменение внутренней энергии химической реакции.
5) Какие химические реакции называются экзотермическими и эндотермическими? Приведите примеры.
6) Почему для конденсированных систем разница между изменением энтропии и изменением внутренней энергии мала, а для газообразных значительна? Напишите уравнение, выражающее связь между тепловым эффектом при постоянном давлении и тепловым эффектом при постоянном объеме.
7) Дайте определение понятиям: «теплота образования», «теплота разложения», «теплота растворения», «теплота сгорания», «теплота нейтрализации».
8) Почему при определении теплот растворения на 1 моль различных растворенных веществ берется различное количество молей растворителя?
9) Сформулируйте закономерности, установленные для теплот образования химических соединений.
10) Чем объяснить постоянство теплот нейтрализации сильной кислоты сильным основанием?
11) Одинаковый ли тепловой эффект будет при: а)нейтрализации серной кислоты едким натром, б) нейтрализации серной кислоты раствором аммиака? Дайте объяснение.
12) Будет ли наблюдаться выделение или поглощение теплоты при сливании разбавленных растворов: а) хлорида калия и бромида натрия, б) хлорида калия и нитрата серебра, в) сульфата натрия и нитрата свинца, г) хлорида кальция и нитрата натрия?
13) Как зависит тепловой эффект химической реакции от температуры? Напишите математическое выражение закона Кирхгофа. В каких случаях тепловой эффект химической реакции не зависит от температуры? Почему?
Похожие работы
... и химическим процессам, происходящим в веществе, в различных системах. Важным достижением на пути этого процесса интеграции знаний было открытие фундаментального закона природы - закона сохранения и превращения энергии. Основатель термодинамики С. Карно в своем труде "Размышления о движущей силе огня и о машинах, способах развивать эту силу" пишет: "Тепло - это не что иное, как движущая сила, ...
... газов в результате реакции. Величина Δn может иметь положительное и отрицательное значения, в зависимости от того, увеличивается или уменьшается число молей газов во время процесса. Применение первого начала термодинамики к процессам в любых системах. Закон Гесса Примем, что единственным видом работы, которая совершается системой, является работа расширения. Подставляя уравнение (II, 5) в ...
... , или термодинамическое равновесие, при котором движение частиц хаотично. Максимальная энтропия означает полное термодинамическое равновесие, что эквивалентно хаосу. Часто второе начало термодинамики преподносится как объединенный принцип существования и возрастания энтропии. Принцип существования энтропии формулируется как математическое выражение энтропии термодинамических систем в условиях ...
... в ходе реакции мало, т.е. , тогда ; . При термомеханическом описании реакции опускают , , говорят только об изменении энтальпии : Закон Гесса: тепловой эффект химической реакции протекающий или при или при не зависит от числа промежуточных стадий, а определяется лишь конечным и начальным состоянием системы. Тепловой ...
0 комментариев