Tarea preexamen de fisicoquímica I 1.- Un globo de 0.5m de diámetro contiene aire a 25! " una presi#n de 1bar. $ continuaci#n% se llena con aire isot&rmicamente " de manera re'ersible (asta una presi#n de 5 bares. )uponga que la presi#n es proporcional al diámetro del globo " calcule* a+ ,l diámetro final del globo. b+ ,l trabao efectuado durante durante el proceso.
2.- )i
1 V V T
demuestrese que p
1 T
p
donde es l a densi dad emu&strese que*
donde es l a densi dad
d dT dP / % donde la masa% % es constante " es el 'olumen.
3.- os moles de gas se comprimen isot&rmica " re'ersiblemente a 300 4% de un 'olumen inicial de 10 lt a uno final de 1 lt. )i la ecuaci#n de estado del gas es 6m - b+ / 7T% con b/0.08 dm3mol. !alcule el trabao reali9ado sobre el sistema% :U " :;.
8.- emuestre que el coeficiente de
1 H
Cp P
T
,ntonces para un gas de an der =aals para el cual > puede escribirse como*
!alcule :; para la compresi#n isom&trica de un gas a 300 4 de 1bar a 10 bares.
5.- ,n una expansi#n adiabática de 3 moles de un gas ideal desde una temperatura de 25!? el trabao producido es 1200<. )i !'/ 1.5 @ 2.A B10 -8 T@ 2.C B 10 -C T2. !alcule la temperatura final. D% =% :; " :U.
C.- Un mol de gas ideal se expande adiabáticamente contra una presi#n de oposici#n constante de 8atm (asta que llega al equilibrio las condiciones iniciales son 10 atm% 3004. !alcule D% =% :U " :;.
E.- !alcule el :; rxn a 2AF4 para la reacci#n $. G!uál sería el :; rxn a 300!H )i el proceso se lle'ara adiabáticamente Gcuál sería la temperatura final que alcan9aría la me9cla gaseosa finalH si el proceso se lle'ara adiabáticamente a 'olumen constante Gcuál sería la temperatura final a la que llegaría la me9claH 7eacci#n $* a+ 2 moles de utano @ $ire 6en cantidades estequiom&tricas+ b+ 2 moles de utano @ Jxígeno 6con 15K de exceso de oxígeno+
F.- )upongamos que un gas obedece a baas presiones la ecuaci#n
donde $ " son constantes independientes de la presi#n " temperatura. ;allar la expresi#n para el cambio de entalpía que acompaLa a la expansi#n de n moles desde una presi#n 1 $ 2 a la temperatura T.
A.- $ 300! " presiones que 'arían entre 0 " C0 atm% el coeficiente de
/ 0.0182 -2.C0B10 -8 )uponiendo que la misma es independiente de la temperatura en las proximidades de los 300!% (allar el descenso de temperatura que cabe esperar en la expansi#n
10.- tres moles de gas ideal se someten al siguiente ciclo*
P 0 atm Q=0
1 atm
2lt
15 lt V
!alcule para el ciclo* D% =% :; N :U
11.- Un gas sigue la ecuaci#n de estado 7T/[email protected]. ,ste gas s se somete al siguiente cambio de estado* 5 moles a 25! " 25 atm cambian de forma re'ersible (asta 5 atm " 25!. !alcule :U% :;% D " = para este proceso.
12.- Un gas real sigue la siguiente ecuaci#n de estado* 7T /1 @ T -1 3 moles del gas sufren un cambio de estado de 10 atm " 5004 (asta 25 atm " 2004 si su !p / 10.20 @3.231B10-3T -1.FB10-ET2 6<mol-4+ !alcule D% =% :; " :U. a+ si el proceso se reali9a de forma re'ersible b+ si el proceso lo reali9o una presi#n constante de 30 atm.
13.- Un gas sigue la ecuaci#n de estado 7T / 1 - 0.05 @0.008 2 si tres moles de este gas se someten al siguiente cambio re'ersible de 50 atm a 10 atm a 5004. etermine el trabao reali9ado.
18.- En un recipiente de volumen constante se colocan 45 gramos de A y 25 gramos de B verificándose la siguiente reacci ón en fase gaseosa: 2A + B 2C + D Después de realizada la reacción se desprenden 65 KJ de calor. Calcule la temperatura inicial del recipiente. (25 puntos) Compuesto A B C D
∆Hºf, 298K (KJ/mol)
-50 -200 -100 -250
Cp (J/mol-K) 20.8 22.8 28.8 32.8
Masa molecular 25 50 35 30
15.- etermine los 'alores de ∝ " de O para la ecuaci#n 30! " 10 ltmol% el 'alor de gas.
PV m RT
1
a T
. )e conoce que a
. etermine el 'alor de a para este
