Termodynamika techniczna i chemiczna, 2015/16, zadania do kol. 1, zadanie nr 1 1

Podobne dokumenty
Chemia fizyczna/ termodynamika, 2015/16, zadania do kol. 1, zadanie nr 1 1

Chemia fizyczna/ termodynamika, 2015/16, zadania do kol. 2, zadanie nr 1 1

DRUGA ZASADA TERMODYNAMIKI

DRUGA ZASADA TERMODYNAMIKI

Ćwiczenia rachunkowe z termodynamiki technicznej i chemicznej Zalecane zadania kolokwium 1. (2014/15)

Ćwiczenia audytoryjne z Chemii fizycznej 1 Zalecane zadania kolokwium 1. (2018/19)

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

Warunki izochoryczno-izotermiczne

Wykład 1. Anna Ptaszek. 5 października Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego. Chemia fizyczna - wykład 1. Anna Ptaszek 1 / 36

Ćwiczenia audytoryjne z Chemii fizycznej 1 Zalecane zadania kolokwium 1. (2016/17)

Podstawy termodynamiki

Zadanie 1. Zadanie: Odpowiedź: ΔU = 2, J

Termochemia efekty energetyczne reakcji

Równowagi fazowe. Zakład Chemii Medycznej Pomorski Uniwersytet Medyczny

Zadanie 1. Zadanie: Odpowiedź: ΔU = 2, J

Para wodna najczęściej jest produkowana w warunkach stałego ciśnienia.

Zadania pochodzą ze zbioru zadań P.W. Atkins, C.A. Trapp, M.P. Cady, C. Giunta, CHEMIA FIZYCZNA Zbiór zadań z rozwiązaniami, PWN, Warszawa 2001

TERMOCHEMIA. TERMOCHEMIA: dział chemii, który bada efekty cieplne towarzyszące reakcjom chemicznym w oparciu o zasady termodynamiki.

K raków 26 ma rca 2011 r.

WYKŁAD 3 TERMOCHEMIA

1. PIERWSZA I DRUGA ZASADA TERMODYNAMIKI TERMOCHEMIA

Podstawowe pojęcia 1

TERMODYNAMIKA I TERMOCHEMIA

Termodynamiczny opis przejść fazowych pierwszego rodzaju

Prowadzący. telefon PK: Pokój 210A (Katedra Biotechnologii i Chemii Fizycznej C-5)

Wykład 4. Przypomnienie z poprzedniego wykładu

Wykład 10 Równowaga chemiczna

GAZ DOSKONAŁY. Brak oddziaływań między cząsteczkami z wyjątkiem zderzeń idealnie sprężystych.

Temperatura jest wspólną własnością dwóch ciał, które pozostają ze sobą w równowadze termicznej.

Podstawowe pojęcia Masa atomowa (cząsteczkowa) - to stosunek masy atomu danego pierwiastka chemicznego (cząsteczki związku chemicznego) do masy 1/12

I piętro p. 131 A, 138

TERMOCHEMIA SPALANIA

Wykład 6. Klasyfikacja przemian fazowych

Temodynamika Roztwór N 2 i Ar (gazów doskonałych) ma wykładnik adiabaty κ = 1.5. Określić molowe udziały składników. 1.7

Termochemia elementy termodynamiki

Wykład 3. Diagramy fazowe P-v-T dla substancji czystych w trzech stanach. skupienia. skupienia

WNIOSEK REKRUTACYJNY NA ZAJĘCIA KÓŁKO OLIMPIJSKIE Z CHEMII - poziom PG

Projekt Inżynier mechanik zawód z przyszłością współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

TERMOCHEMIA SPALANIA

UZUPEŁNIENIA DO WYKŁADÓW A-C

WNIOSEK REKRUTACYJNY NA ZAJĘCIA KÓŁKO OLIMPIJSKIE Z CHEMII - poziom PG

3. Przyrost temperatury gazu wynosi 20 C. Ile jest równy ten przyrost w kelwinach?

Zasady termodynamiki

Zadania treningowe na kolokwium

CHEMIA FIZYCZNA ZTiM

Prawo Hessa. Efekt cieplny reakcji chemicznej lub procesu fizykochemicznego

Inżynieria Biomedyczna. Wykład IV Elementy termochemii czyli o efektach cieplnych reakcji

Wykład 5. Kalorymetria i przejścia fazowe

CHEMIA NIEORGANICZNA. Andrzej Kotarba Zakład Chemii Nieorganicznej Wydział Chemii I pietrop. 131 A. WYKŁAD -3

Przemiany termodynamiczne

Termodynamika. Energia wewnętrzna ciał

Kontakt,informacja i konsultacje

a. Dobierz współczynniki w powyższym schemacie tak, aby stał się równaniem reakcji chemicznej.

4. 1 bar jest dokładnie równy a) Pa b) 100 Tr c) 1 at d) 1 Atm e) 1000 niutonów na metr kwadratowy f) 0,1 MPa

POLITECHNIKA POZNAŃSKA ZAKŁAD CHEMII FIZYCZNEJ ĆWICZENIA PRACOWNI CHEMII FIZYCZNEJ

1. 1 J/(kg K) nie jest jednostką a) entropii właściwej b) indywidualnej stałej gazowej c) ciepła właściwego d) pracy jednostkowej

Podstawowe definicje

c. Oblicz wydajność reakcji rozkładu 200 g nitrogliceryny, jeśli otrzymano w niej 6,55 g tlenu.

ZADANIA Z CHEMII Efekty energetyczne reakcji chemicznej - prawo Hessa

Enzymologia I. Kinetyka - program Gepasi. Uniwersytet Warszawski Wydział Biologii Zakład Regulacji Metabolizmu

kryterium samorzutności, pojęcie równowagi chemicznej, stała równowagi, pojęcie trwałości i nietrwałości,

EGZAMIN pisemny z TERMODYNAMIKI TERMODYNAMIKA TECHNICZNA I CHEMICZNA. Lista pytań opisowych (semestr zimowy 2015/16)

3. Przejścia fazowe pomiędzy trzema stanami skupienia materii:

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć

Równanie gazu doskonałego

Chłodnictwo i Kriogenika - Ćwiczenia Lista 3

Wydział Chemiczny PW, Termodynamika, kierunek Biotechnologia, , kolokwium I K (A) 1 do 75 atm. atm.

Wykład 3. Entropia i potencjały termodynamiczne

1. Od czego i w jaki sposób zależy szybkość reakcji chemicznej?

Seria 2, ćwiczenia do wykładu Od eksperymentu do poznania materii

Inżynieria procesów przetwórstwa węgla, zima 15/16

chemia wykład 3 Przemiany fazowe

Podstawy termodynamiki

Wykład FIZYKA I. 14. Termodynamika fenomenologiczna cz.ii. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

Wykład 7 Entalpia: odwracalne izobaryczne rozpręŝanie gazu, adiabatyczne dławienie gazu dla przepływu ustalonego, nieodwracalne napełnianie gazem

Opracował: dr inż. Tadeusz Lemek

Ćwiczenie 5: Wymiana masy. Nawilżanie powietrza.

WYKŁAD 2 TERMODYNAMIKA. Termodynamika opiera się na czterech obserwacjach fenomenologicznych zwanych zasadami

TERMODYNAMIKA Zajęcia wyrównawcze, Częstochowa, 2009/2010 Ewa Mandowska

Materiały do zajęć dokształcających z chemii nieorganicznej i fizycznej. Część IV - Elementy termodynamiki i kinetyki chemicznej

Podstawy termodynamiki.

Zadania domowe z termodynamiki I dla wszystkich kierunków A R C H I W A L N E

Opracowała: mgr inż. Ewelina Nowak

Termodynamika. Część 4. Procesy izoparametryczne Entropia Druga zasada termodynamiki. Janusz Brzychczyk, Instytut Fizyki UJ

4. Przyrost temperatury gazu wynosi 20 C. W kelwinach przyrost ten jest równy

Fizyka Termodynamika Chemia reakcje chemiczne

Chłodnictwo i Kriogenika - Ćwiczenia Lista 4

TERMODYNAMIKA FENOMENOLOGICZNA

Krótki przegląd termodynamiki

PODSTAWY TERMODYNAMIKI

Ciepła tworzenia i spalania (3)

Miejsce biofizyki we współczesnej nauce. Obszary zainteresowania biofizyki. - Powrót do współczesności. - obiekty mikroświata.

Zadanie 2. (1 pkt) Uzupełnij tabelę, wpisując wzory sumaryczne tlenków w odpowiednie kolumny. CrO CO 2 Fe 2 O 3 BaO SO 3 NO Cu 2 O

Materiał powtórzeniowy do sprawdzianu - reakcje egzoenergetyczne i endoenergetyczne, szybkość reakcji chemicznych

BILANS CIEPLNY CZYNNIKI ENERGETYCZNE

WYZNACZANIE CIEPŁA TOPNIENIA LODU METODĄ BILANSU CIEPLNEGO

ZADANIA Z FIZYKI - TERMODYNAMIKA

CIEPŁO ZNANE CZY NIEZNANE? dr hab. prof. nadzw. UŁ Małgorzata Jóźwiak

= = Budowa materii. Stany skupienia materii. Ilość materii (substancji) n - ilość moli, N liczba molekuł (atomów, cząstek), N A

Podstawowe prawa opisujące właściwości gazów zostały wyprowadzone dla gazu modelowego, nazywanego gazem doskonałym (idealnym).

Transkrypt:

Termodynamika techniczna i chemiczna, 2015/16, zadania do kol. 1, zadanie nr 1 1 [Imię, nazwisko, grupa] prowadzący 1. Obliczyć zmianę entalpii dla izobarycznej (p = 1 bar) reakcji chemicznej zapoczątkowanej przez zmieszanie substratów w ilościach molowych wynikających z równania i zachodzącej do końca (substraty zamieniają się całkowicie w produkty). Porównać ten wynik z wartością entalpii policzoną dla T = 298 K na podstawie średnich termochemicznych energii wiązań. Uwaga! Można wybrać reagenty ciekłe lub stałe pod warunkiem, że w Tablicach dostępna jest entalpia parowania albo sublimacji. 1. Zaproponować dowolną reakcję chemiczną zawierającą co najmniej dwa substraty i co najmniej dwa produkty. reakcja: 2. Wybrać temperaturę końcową (T 1 ) i początkową (T 2 ) procesu (T 1 < T 2, T 1 T 2 ) T 1 = T 2 = 3. Wypisać potrzebne dane termodynamiczne z Tablic, pamiętając o jednostkach reagent

Termodynamika techniczna i chemiczna, 2015/16, zadania do kol. 1, zadanie nr 1 2 4. Napisać wyrażenie na sumaryczną zmianę entalpii, uwzględniając reakcję przeprowadzoną w T = 298 K oraz odpowiednie zmiany entalpii substratów i produktów. Używać indeksów odnoszących się do konkretnych reagentów według schematu 1 pierwszy reagent, itd. H = 5. Obliczyć standardową entalpię reakcji dla T = 298 K. H 0 = H 0 = 6. Podstawić liczby pod symbole z pkt. 4, uwzględniając jednostki. H = 7. Podać wynik końcowy. H =

Termodynamika techniczna i chemiczna, 2015/16, zadania do kol. 1, zadanie nr 1 3 8. Napisać wyrażenie na zmianę energii dla reakcji w T = 298 K, z wykorzystaniem średnich termochemicznych energii wiązań. H(298) E = 9. Podstawić odpowiednie wartości. H(298) E = 10. Podać wynik końcowy. H(298) E = 11. Porównać wyniki z pkt. 5 i 10. Błąd względny posługiwania się metodą średnich termochemicznych energii wiązań wynosi: ( H) = % data i podpis

Termodynamika techniczna i chemiczna, 2015/16, zadania do kol. 1, zadanie nr 2 4 [Imię, nazwisko, grupa] prowadzący 1. Dla dowolnego gazu, którego dane znajdują się w Tablicach i przemiany (1) (2) (p 1 < 10 bar, V 1, T 1 ) (p 2 < 10 bar p 1, T 1 ) (p 2 < 10 bar p 1, T 2 T 1 ) obliczyć 1.1. zmianę entalpii i entropii; 1.2. sumaryczny efekt cieplny jeśli pierwszy proces odbywa się: 1.2.1. odwracalnie 1.2.2. przy stałym ciśnieniu zewnętrznym p 2. 2. Dane wejściowe. gaz: T 1 = T 2 = p 1 = p 2 = V 1 = 3. Obliczyć liczbę moli gazu n = n =

Termodynamika techniczna i chemiczna, 2015/16, zadania do kol. 1, zadanie nr 2 5 4. Obliczyć zmianę entalpii. Pochodna dla etapu (1) H 1 = H 1 = Pochodna dla etapu (2) H 2 = H 2 = H = H 1 + H 2 =

Termodynamika techniczna i chemiczna, 2015/16, zadania do kol. 1, zadanie nr 2 6 5. Obliczyć zmianę entropii. Pochodna dla etapu (1) S 1 = S 1 = Pochodna dla etapu (2) S 2 = S 2 = S = S 1 + S 2 =

Termodynamika techniczna i chemiczna, 2015/16, zadania do kol. 1, zadanie nr 2 7 6. Obliczyć pracę dla etapu (1) 6.1. Proces odwracalny (a) dw = dw 1 (a) = w 1 (a) = w 1 (a) = 6.2. Proces nieodwracalny (b) dw = dw 1 (b) = w 1 (b) = w 1 (b) = 7. Porównać w 1 (a) z w 1 (b). w 1 (a) w 1 (b) Czy tego należało oczekiwać?. 8. Obliczyć zmianę energii wewnętrznej dla etapu (1) U 1 =

Termodynamika techniczna i chemiczna, 2015/16, zadania do kol. 1, zadanie nr 2 8 9. Obliczyć efekt cieplny dla etapu (1) (przemiana odwracalna - a) Q 1 (a) = Q 1 (a) = 10. Sprawdzić, czy tę samą wartość otrzyma się wykorzystując związek pomiędzy ciepłem w przemianie odwracalnej a zmianą entropii. Q 1 (a) = Q 1 (a) = Czy obliczone wartości efektu cieplnego są takie same? 11. Obliczyć efekt cieplny dla etapu (1) (przemiana nieodwracalna - b) Q 1 (b) = Q 1 (b) =

Termodynamika techniczna i chemiczna, 2015/16, zadania do kol. 1, zadanie nr 2 9 12. Obliczyć efekt cieplny dla etapu (2). Q 2 = Q 2 = 13. Obliczyć sumaryczny efekt cieplny Q = Q 1 + Q 2 = data i podpis

Termodynamika techniczna i chemiczna, 2015/16, zadania do kol. 1, zadanie nr 3 10 [Imię, nazwisko, grupa] prowadzący 1. Dla dowolnej czystej substancji, dla której w Tablicach znajdują się wartości gęstości ciała stałego i cieczy w normalnej temperaturze topnienia, obliczyć: 1.1. temperaturę topnienia pod ciśnieniem 250 > p 1 /bar > 50; 1.2. temperaturę wrzenia pod ciśnieniem 0,1 > p 2 /bar > 5; 1.3. entalpię parowania pod ciśnieniem p 2. 2. Dane wejściowe. substancja: masa molowa = p 1 = p 2 = ρ c = ρ s = T top (p = 1 atm) = 3. Obliczyć temperaturę topnienia. 3.1. Przekształcić równanie Clapeyrona Równanie Clapeyrona: T top = 3.2. Wykonać obliczenia T top (p 1 ) = T top (p 1 ) =

Termodynamika techniczna i chemiczna, 2015/16, zadania do kol. 1, zadanie nr 3 11 3.3. Porównać wynik z normalną temperaturą topnienia. Czy obliczona temperatura topnienia jest wyższa od normalnej temperatury topnienia?. Czy tak powinno być? 4. Sprawdzić, czy wybrane ciśnienie p 2 zawiera się pomiędzy ciśnieniem punktu potrójnego a ciśnieniem krytycznym. p k = stałe równania Antoine a: A = ; B = ; C = p 3 = Jeśli p 2 > p k albo p 2 < p 3 wybierz nową wartość p 2 5. Obliczyć temperaturę wrzenia pod ciśnieniem p 2. lnp = T = T = T w (p 2 ) =

Termodynamika techniczna i chemiczna, 2015/16, zadania do kol. 1, zadanie nr 3 12 6. Oszacować entalpię parowania w temperaturze T w (p 2 ) Równanie Clapeyrona: Napisać założenia upraszczające: H par = H par = H par (p 2 ) = Czy obliczona entalpia parowania jest wyższa czy niższa od entalpii parowania w normalnej temperaturze wrzenia? Czy tak powinno być? data i podpis