- Nguyên lý 1 nhiệt động học: Q=∆U + A hay ∆í µí± = í µí± − í µí°á] Quy ước dấu công và nhiệt:-Hệ thu nhiệt: Q > 0 ; Hệ phát nhiệt: Q < 0-Hệ nhận công: A < 0 ; Hệ sinh công [thực hiện công]: A> í µí¿ b] Nội năng: ∆í µí± = í µí± − í µí°´-Quá trình vòng [chu trình]: ∆í µí± = 0-Quá trình mở: ∆í µí± = í µí± 2 − í µí± 1 = í µí±í µí±í µí±í µí± í µí±¡ Nội năng U là hàm trạng thái, biến đổi nội năng ∆U chỉ phụ thuộc vào trạng thái đầu và trạng thái cuối của hệ, không phụ thuộc vào cách tiến hành quá trình-Hệ cô lập: ∆í µí± = í µí± 2 − í µí± 1 = 0 ⇔ í µí± 2 = í µí± 1 : Nội năng của hệ cô lập luôn luôn được bảo toàn. c] Công A: Một số quá trình thường gặp:-Quá trình đẳng tích: í µí± = í µí±í µí±í µí±í µí± í µí±¡ í µí±êí µí± í µí°´= 0-Quá trình đẳng áp: P=const nên A= P. [V 2 – V 1]= P. ∆í µí± Trong trường hợp:-Nếu hệ ngưng tụ: ∆V=0, A=0-QT xảy ra ở hệ khí lý tưởng và T=const : T = const thì từ PV=nRT A=P∆V=∆nRT-QT đẳng nhiệt xảy ra trong hệ khí lý tưởng: T=const, P 1 V 1 =P 2 V 2-Quá trình đun nóng hay làm lạnh đẳng áp n mol khí lý tưởng: A=P∆V=∆nRT II. Nhiệt đẳng tích, nhiệt đẳng áp: a] Nội năng và nhiệt đẳng tích:-Ở điều kiện đẳng tích [V=const, ∆V=0]: Q V = ∆U + P∆V = ∆U → Ở điều kiện đẳng tích, nhiệt cung cấp cho hệ chỉ dùng để tăng nội năng của hệ. → Qv là hiệu ứng nhiệt đẳng tích. b] Entanpi và nhiệt đẳng áp:-Ở điều kiện đẳng áp [p=const]
- Explore Documents
Categories
- Academic Papers
- Business Templates
- Court Filings
- All documents
- Sports & Recreation
- Bodybuilding & Weight Training
- Boxing
- Martial Arts
- Religion & Spirituality
- Christianity
- Judaism
- New Age & Spirituality
- Buddhism
- Islam
- Art
- Music
- Performing Arts
- Wellness
- Body, Mind, & Spirit
- Weight Loss
- Self-Improvement
- Technology & Engineering
- Politics
- Political Science All categories
75% found this document useful [4 votes]
3K views
17 pages
Bài Tập Nhiệt Động Hóa Học
Copyright
© © All Rights Reserved
Available Formats
DOCX, PDF, TXT or read online from Scribd
Share this document
Did you find this document useful?
75% found this document useful [4 votes]
3K views17 pages
Bài Tập Nhiệt Động Hóa Học
BÀI TẬP NHIỆT ĐỘNG HÓA HỌC
Câu 1:
Một hệ kín chứa 50g khí Argon [M
Ar
\= 39,94 g/mol; giả sử cho khí là lý tưởng] được dãn nở đẳng nhiệt thuận nghịch từ thể tích 5 lít tới thể tích 10 lít ở nhiệt độ 298K.
Tính:
1/ Công hệ tiến hành
[??]
2/
c
dP P
của quá trình trên.
[Tính áp suất theo công thức P = nRT/V = mRT/MV = 50.0.082.[273.15+298]/[39.94*V]
P1 tương ứng với V1 = 5 litre, P2 tương ứng với V2 = 10 litres.
deltaP = P1
–
P2]
Câu 2:
Một vật bị đẩy đi một khoảng cách z theo phương tác dụng của lực được cho bởi công thức F
z
\= az + b [với a=300N.m
-1
; b=500N]. Tính công cần thiết để di chuyển vật từ z=0 đến z=10m.
Công thức tính công là gì ? Có phải là A \= F.s ?
F1 = 300.0 + 500 F2 = 300.10 + 500 F = F2
–
F1 A = F.s = F.10
Câu 3:
Cho 1mol khí lý tưởng ban đầu được chứa trong xylanh có thể tích 22,4l ở nhiệt độ 273K. Áp suất bên ngoài tăng lên 1,5
10
5
Pa và khí bị nén đẳng nhiệt bất thuận nghịch tới áp suất trên. Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của công có thể có.
Câu 4:
Tính khối lượng nước lỏng khi nâng nhiệt độ của nó từ 25
0
C đến 100
0
C bằng cách cho nó tiếp xúc với 100g hơi nước có nhiệt độ 100
0
- Cho biết nhiệt hóa hơi của nước
H
vap
\= 539,55cal/g và nhiệt dung của nước lỏng là C
p
\=4,184J/g.K
Áp dụng luật bảo toàn năng lượng: nhiệt nước lỏng thu được = nhiệt hơi nước ngưng tụ.
Nhiệt nước lỏng thu được: m.C
p
.deltaT = m.4,184.[100-25]
Nhiệt hơi nước truyền cho: m
hơi
.
H
vap
\= 100.539,55= 53955 [cal] = 53955.4,18 = ? [Jun] m.4,184.[100-25] = 53955.4,18 => Suy ra m [gam]
Câu 5:
Tính
U của quá trình khi cho 1mol khí Ar từ nhiệt độ T=298K, V=2lit đến
T=373K và V=20lit
Câu 6:
Một hệ chứa 1mol khí Ar [xem như lý tưởng] dãn nở đoạn nhiệt bất thuận nghịch từ thể tích 5lit, nhiệt đô 373K tới thể tích 20lit ở áp suất bên ngoài P
ext
\=1atm. Tì
m nhiệt độ cuối của hệ. Cho biết nhiệt dung đẳng tích của Ar là C
v
\=3nR/2 PV=nRT => V1/V2 = T1/T2
Câu 7:
Tính
H khi thay đổi trạng thái 1mol heli từ thể tích 5lit, nhiệt độ 298K tới thể tích 10lit ở nhiệt độ 373K. Cho C
p
\=5R/2 và khí xem như lý tưởng.
Câu 8:
Tính
H và nhiệt q khi cho 2mol nước lỏng quá lạnh [supercooled liquid water] ở nhiệt độ
-15
0
C chuyển bất thuận nghịch sang pha rắn ở cùng một nhiệt độ
-15
0
- Cho biết nhiệt dung của nước ở trạng thái lỏng C
p,l
\=75,48J/mol.K; nhiệt dung của nước ở trạng thái rắn C
p,r
\=37,15J/mol.K. Nhiệt nóng chảy
H
fus
\=120,2kJ
Câu 9:
Người ta thực hiện phản ứng nhiệt nhôm để khử Fe
2
O
3
với tỷ lệ mol của các chất phản ứng trong nguyên liệu tương ứng với tỷ lệ của các hệ số tỷ lượng trong phương trình phản ứng.
a/ Hãy viết phương trình cân bằng của phản ứng nhiệt nhôm nói trên
b/ Tính Enthalpy tiêu chuẩn của phản ứng ở 298K [
0,298
r
H
]
c/ Xác định khối lượng nhôm cần thiết cho phản ứng để sinh ra một lượng nhiệt là
1000kJ
d/ Xác định khối lượng nhôm cần thiết để
nhiệt phản ứng sinh ra đủ để cung cấp cho quá trình chuyển hóa 40g nước đá ở
-10
0
C đến trạng thái hơi ở nhiệt độ 120
0
C
Các số liệu nhiệt động liên quan được cho ở bảng sau:
Fe
2
O
3
Al
2
O
3
H
2
O
Nước đá
Nước lỏng
Hơi nước
].[
10298,
mol kJ H
f
-46,9 -95,5
]..[
11
g K J C
p
2,03 4,18 2,01
].[
10
mol kJ H
fuss
6,01
].[
10
mol kJ H
vap
40,7 a, Fe2O3+2Al = Al2O3 + 2Fe b, deltaH
o [phản ứng]
\= [deltaH
o
[Al2O3] + 2.deltaHo[Fe]]
–
[deltaH
o
[Fe2O3] +2.deltaHo[Al] \= -95,5-[-46,9] =
….
[chú ý deltaH
o
cua don chat bang 0]
Câu 10:
Tính nhiệt tạo thành của amoniac ở điều kiện áp suất chuẩn và nhiệt độ 298K [
0298],[
3
NH f
H
] từ nhiệt của các phản ứng sau:
01222
][22
H l O H O H
022223
2][634
H N l O H O NH
với:
kJ H kJ H
28,1530;68,571
0201
Câu 11:
Tính sự thay đổi enthalpy khi AgCl được đốt nóng từ nhiệt độ 298K đến 1000K ở áp suất chuẩn [
029801000
H H
] và tính tổng enthalpy của AgCl ở 1000K. Cho biết ở 728K AgCl bị nóng chảy và
H
nc
\=
13,21kJ/mol
, và: -
Nhiệt dung của AgCl ở thể rắn cho bởi phương trình sau:
2530][
1030,11 1018,426,62
T T C
r p
[
J/mol.K]
-
Nhiệt dung của AgCl ở thể lỏng từ khoảng nhiệt độ 728K đến 1000K xem như không đổi và bằng
66,99 J/mol.K
. -
Nhiệt tạo thành AgCl ở điều kiện chuẩn:
mol kJ H
AgCl f
/8,126
0298],[
Câu 12:
Xác định sự thay đổi enthalpy C], nội năng [
U
], và entropy [
S
], khi cho
2,7 kg
nước ở áp suất
p
1
\= 1,0133
10
5
Pa
và nhiệt độ
T
1
\= 293K
hoá hơi ở
p
2
\= 0,5066
10
5
Pa
và
T
2
\= 373K
. Cho biết
K kg J C C
long V long p
./10187,4
3
, ẩn nhiệt hoá hơi bằng
H
vap
\=
2260,98
10
3
J/kg
. Giả
sử rằng hơi nước nhận được ở trạng thái khí lý tưởng. [
K mol J Rmol g M
O H
./314,8;/18
2
]
Câu 13:
Tính lượng nhiệt Q, biến thiên nội năng
U, biến thiên entropy
S và công W
của 100g nitơ ở 0
0
C và 1atm khi:
1/ Dãn đẳng nhiệt đến thể tích 200 lit
2/ Tăng áp suất tới 1,5atm khi thể tích không đổi
3/ Dãn đẳng áp tới thể tích gấp đôi
Cho biết:
C
v
\= 5 cal/mol.K; M
N2
\= 28 g/mol
Ở điều kiện chuẩn hằng số khí lý tưởng R = 0,082 lit.atm/mol.K
Trong hệ SI:
R \= 8,314J/mol.K \= 1,987 cal/mol.K
Câu 14:
Trong công nghiệp metanol được tổng hợp theo phản ứng sau:
CO[k] + 2H
2
[k] CH
3
OH[k]
Các số liệu nhiệt động của các chất như sau:
CO[k] H
2
[k] CH
3
OH[k]
mol kJ H
f
/,
0298,
-110,5 - -201,2
mol K J S
./,
0298
197,9 130,7 238,0
mol K J C
p
./,
0
28,6 27,8 8,4 + 0,125T