Separata 4 Thermo [PDF]

Zitiervorschau

TERMODINÁMICA SEPARATA 4: ENTALPIA & ENTROPIA Profesor : Elvito

1.

Fabián Villegas Silva

Determinar H°f para el PbO(s): PbO(s) + CO(g)  Pb(s) + CO2(g)

H°rx = -65,69 kJ/mol

Dato: H°f, CO2(g) = -393,5 kJ/mol; H°f, CO(g) = -110,5 kJ/mol 2.

3.

Determinar el calor de formación del peróxido de hidrógeno líquido a 25 °C a partir de las siguientes ecuaciones termoquímicas: H2(g) + ½ O2(g)  H2O(g)

H°rx = -241,82 kJ/mol

2H(g) + O(g)  H2O(g)

H°rx = -926,92 kJ/mol

2H(g) + 2O(g)  H2O2(g)

H°rx = -1070,60 kJ/mol

2O(g)  O2(g)

H°rx = -498,34 kJ/mol

H2O2(ℓ) 

H°rx = +51, 46 kJ/mol

H2O2(g)

Cuando 1,0 mol de CO2 se forma a partir de sus elementos constitutivos a 25 °C y 1 Atm, se libera 94272 cal . Las capacidades caloríficas molares en cal/(mol grado) son: –6

Del C: Cp = 1,2 + 0,005T – 1,1x10 T2 Del O2: Cp = 6,5 + 0,001T –6

Del CO2: Cp = 7,4 + 0,0066T – 1,2x10 T2, Calcular: a) El H0 de formación del CO2 como una función de la temperatura b) El valor del H0 a 1000 °C 4.

Calcular el valor de los cambios de entropía molar estándar de la siguiente reacción: CO2(g) + H2O(ℓ)  C6H12O6(s) + O2(g) Dato: S°CO2(g) = 213,8 J/mol K, S°H2O(ℓ) = 70 J/mol K, S°C6H12O6(s) = 209,2 J/mol K, S°O2(g) = 205,2 J/mol K.

5.

Calcular los valores de SSIS, SALR y SUNIV de la síntesis de amoniaco a 25 °C: N2(g) + 3H2(g)  2NH3(g)

H°rx = -92,6 kJ/mol

Dato: S°NH3(g) = 192,8 J/mol k, S°N2(g) = 191,6 J/mol K, S°H2(g) = 130,7 J/mol K. 6.

Un kilogramo de agua a temperatura de 280 K se mezcla con 2 kg de agua a 310 K en un recipiente aislado térmicamente. Determinar el cambio en la entropía del universo.

7.

Se coloca en un sistema 1,0 kg de agua a 0 °C en contacto con una fuente térmica a 50 °C hasta que alcance los 50 °C y luego con una fuente térmica a 100 °C hasta que alcance los 100 °C, determinar el cambio de entropía del universo.

8.

Dos moles de un gas ideal experimentan una expansión isotérmica desde 0,02 m3 a 0,04 m3 a una temperatura de 300 K. ¿Cuál es la variación de la entropía del gas?.

9.

Un trozo de aluminio de 50 g a 50 °C se introduce en un recipiente con 60 g de agua a 20 °C. Calcular el cambio de entropía en este proceso.

10. Explicar cómo puede calentarse el agua desde 0 °C hasta 100 °C sin que ocurra cambio de entropía del universo. 11. Calcular la variación de entropía que tiene lugar en el proceso: H2O(ℓ, 273 K, 1 atm)

 H2O(v, 473 K, 3 atm), Se supone que:

a) El água líquida tiene uma densidad constante y una capacidad calorífica igual a 75,3J/mol K . b) El vapor se comporta como un gas ideal de capacidad calorífica: Cp (H2O, g) = (36,86 -7,9 x 10–3 T + 9,2 x 10–6 T2) J/(mol K) c) Calor molar de vaporización: H(H2O, 373 K) = 40292 J/mol