Esercizi svolti Chimica fisica applicata - primo e secondo principio, gas perfetti e reali

Determinare il lavoro, la temperatura nale, il e il per l espansione adiabatica reversibile di 3.00

∆H ∆S

mol di Ar da 50.0 a 100 L. La temperatura iniziale è 298 K, e C = 3R/2. Esplicitare le assunzioni

v

fatte.

Due moli di un gas ideale con C = 12.5 J/K•mol a 300 K sono compresse adiabaticamente

v

no ad 1/4 del volume iniziale. Quale è la temperatura del gas alla ne della compressione?

Un cilindro di rame, del diametro di 0,10 m e di altezza 0,10 m, è inizialmente posto a 180 C.

Viene poi portato a 30 C. Conoscendo la densità del rame, 8954 kg/m^3, e il Cv=0,38 KJ/

Kg•K, si calcoli il calore ceduto e il relativi al ra reddamento del cilindro, trascurando la

∆S

variazione di volume.

Un recipiente contiene 1000 mol di un gas ideale monoatomico a 273 K e 1.01•10^5 Pa. Si

calcoli la T , la P ed il lavoro in gioco nell espansione che porta al raddoppio del volume,

f f

con un processo isotermo reversibile, oppure adiabatico reversibile.

Una mole di gas biatomico ideale passa da T = 100 C e V =10,0 L a T = 0,00 C e V = 100L,

1 1 2 2

seguendo un espansione adiabatica reversibile da 1 a 2 tramite un ra reddamento a 0,00 C e

espansione a V*=21,9L, seguita da una espansione isoterma reversibile a 0,00 C no a V Calcolare Q,

2.

W, DU e DH ( esprimere i risultati in cal), tenendo presente che per un gas biatomico ideale gamma =

1,40.

Calcolare il per il riscaldamento isocoro di 1 mole di gas biatomico ideale (C = 7R/2) da una

∆S p

pressione iniziale di 5,00 atm a una pressione nale di 9,99 atm.

Calcolare W, DH, DU, DA, e DG per la compressione isoterma di 1,00 mol di gas monoatomico

ideale a 773 K da 38,0 a 76,0 torr.

Calcolare il lavoro durante un espansione isoterma di 1,00 mole di etano da 5,00 L a 10,00 L a 298 K,

assumendo:

• comportamento di gas perfetto

• Comportamento di gas di Van der Waals ( a = 5,562 barL/mol; b = 0,0638 L/mol).

Calcolare W, Q, DU, DH e DS per l espressione reversibile isobara (p = 760 mmHg) di 1.00 mol di gas

perfetto biatomico da 300 K a 340 K. Esprimere i risultati in J.

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