Задачі Перший закон термодинаміки і його застосування в різних процесах. Термохімія – 10 задач

Задача 1. Визначити теплоту (qp), роботу та зміну внутрішньої енергії при перетворенні 69 г етанолу в пару при сталому тиску і температурі 74⁰С, якщо молярна теплота випаровування спирту дорівнює 47,5 кДж/моль. Вважати пару ідеальним газом. Об’ємом рідини знехтувати.

Задача 2. Яка робота буде виконана 28 г газоподібного азоту при підвищенні температури на 150 градусів і сталому тиску?

Задача 3. Скільки теплоти виділиться при ізотермічному стисканні 0,01 м³ ідеального газу, взятого при 25⁰С і тиску 1 атм., якщо його об’єм зменшити в 100 разів?

Задача 4. Визначити середню питому теплоємність нікелю в інтервалі температур від 30 до 120⁰С, знаючи, що для нікелю залежність мольної теплоємності від температури виражається рівнянням: Ср = 22,6 + 2,2 ∙ 10^-3Т.

Задача 5. Розрахувати ∆H випаровування метанолу при 50⁰С, якщо теплоємності пари і рідкого метанолу в інтервалі від 25 до 50⁰С не залежать від температури і відповідно рівні 43,9 і 85,6 Дж/(моль К), а ∆H випаровування метанолу при 25⁰С складає 41,7 кДж/моль.

Задача 6. Молярна теплоємність оксиду феруму (ІІІ) визначається рівнянням Ср = 16,75 + 13,76∙10^-3Т. Визначити кількість теплоти, яка потрібна для нагрівання 160 г оксиду від 20 до 560⁰С.

Задача 7. Визначити стандартну ∆H⁰ утворення сульфату алюмінію, користуючись такими даними:

2Al + 3/2O2 = Al2O3, ∆H⁰1 = - 1675 кДж;

S + 3/2O2 = SO3, ∆H⁰2 = - 395,2 кДж;

Al2O3 + 3SO3 = Al2(SO4)3, ∆H⁰3 = -573,4 кДж.

Задача 8. Визначити ∆U реакції:

Al2O3 + 3SO3 = Al2(SO4)3,

Якщо ∆H⁰Al2O3 = - 1675 кДж/моль; ∆H⁰SO3 = - 395,2 кДж/моль; ∆H⁰Al2(SO4)3 = - 3434 кДж/моль і реакція протікає в автоклаві при 298 К.

Задача 9. Яка кількість тепла необхідна для нагрівання 2 м³ повітря від 0 до 2⁰С при постійному об’ємі і початковому тиску 1 атм.? Густина повітря при нормальних умовах ρ = 0,00129г/мл; Ср = 1 Дж/(г К); Ср/СV = 1,5.

Задача 10. Знайти вираз для температурної залежності величини ∆H реакції:

СО + 1/2О2 = СО2, ∆H⁰298 = - 284 кДж.

Температурні залежності молярних теплоємностей учасників реакції мають вигляд: Ср^СО = 6,5 + 0,001Т;

Ср^О2 = 6,5 + 0,001Т; Ср^СО2 = 7,00 + 0,0071Т.