Термодинамиканың екінші заңы
Температурасы 200 К-нен 300 К-ге дейін аралықта жұмыс жасайтын Карноның идеал машинасы 83,8 Дж жылуды жұмысқа айналдырады. Резервуарға (суытқышқа) 200 К -де қанша жылу беріледі
Егер 100-200 К температуралар аралығында жұмыс жасайтын Карноның идеал машинасына 200 К-де 1-ші есептегі машинаның 300 К-де алатындай жылу берілсе, ол осы жылудың қандай мөлшерін жұмысқа айналдырады?
16 кг О2-ні 273 К-нен 373 К-ге дейін қыздырғанда энтропияның өзгерісін: 1) тұрақты көлем; 2) тұрақты қысым жағдайында есептеңіз. Оттегін идеал газ деп ұйғарыңыз.
58,82 кг B2O3-ты 298 К-нен 700 К-ге дейін қыздырғанда энтропиясының өзгерісі қандай мәнге ие болады? B2O3-тың жылусыйымдылығы С0Р=36,5525+106,34510-3Т Дж/мольК.
Бромбензол 429,8 К-де қайнайды. Оның осы температурада булану жылуы 241,9103 Дж/кг. 10 кг бромбензол буланғанда энтропияның өзгерісі қандай болады?
210-3м3 аргонды 19,6104 Па (2 кг/см2) кезінде көлемі 11210-3м3-ге ұлғайғанша қыздырады. Егер бастапқы температурасы 373 К болса, энтропиясының өзгерісі қандай болады?
1210-3 кг оттегінің температурасын 290 К-нен 233 К-ге дейін төмендетіп, ал қысымын 1,01105 Па-дан 60,6105 Па-ға дейін жоғарлатқан жағдайдағы энтропияның өзгерісін есептеңіз. Ср0=32,9 Дж/мольК.
Температурасы Т1=353 К, массасы 5 кг суды температурасы Т2=290 К, массасы 10 кг сумен араластыру процесі кезіндегі энтпропияның өзгерісін есептеңіз. Судың жылу сыйымдылығын тұрақты және 4,2 Дж/гК.
280 К, 1,01105 Па және тұрақты көлем (V=const) кезінде 10010-6м3 оттегі мен 40010-6м3 азоттың араласуы нәтижесінде энтропияның жалпы өсуін есептеңіз.
Температурасы ТAr=293 К, ал қысымы P0Ar=1,0133105 Па 1 моль аргонмен температурасы =323 К, қысымы =1,0133105 Па 2 моль азотты араластырғандағы энтропияның өзгерісін есептеңіз. Қоспаның қысымы P0қоспа=1,0133105 Па. Аргон мен азот - идеал газдар, олардың жылусыйымдылықтары берілген температуралар аралығында тұрақты. Азот үшін CV=20,935 Дж/мольК, аргон үшін CV=12,561 Дж/мольК.
Температурасы 273 К, массасы 10010-3 кг су температурасы 390 К-ге тең буға айналғандағы энтропияның өзгерісін анықтаңыз. 373 К-дегі судың меншікті булану жылуы 2263,3103 Дж/кг; сұйық судың меншікті жылусыйымдылығы 4,2103 Дж/кгК; тұрақты қысым кезінде будың меншікті жылусыйымдылығы 2,0103 Дж/кгК.
Газ күйіндегі метанның молярлық жылусыйымдылығы СР=17,518+60,6910-3Т теңдеуімен Дж/мольК өрнектеледі. 298 К-де метанның стандартты энтропиясы 167,73 Дж/мольК. 110-3м3 метанның 800 К және 1,01105 Па кезіндегі энтропиясын анықтаңыз.
Т=351 К және Р=5,05103 Па кезінде бу күйдегі этил спиртінің энтропиясын есептеңіз, егер оның булану жылуы Н=40950 Дж/моль, ал молярлық жылу сыйымдылығының температураға тәуелділігі СР=19,07+212,710-3Т- 108,610-6Т2+21,9Т3 теңдеуімен өрнектеледі.
300 К және 1,01105 Па кезінде 210-3м3 гелий мен 210-3м3 аргон араластырылған; осы изотермиялық араластыру нәтижесінде алынған газдық қоспа тұрақты көлем жағдайында 600 К-ге дейін қыздырылады. Энтропияның жалпы өсуін есептеңіз. Газдардың жылу сыйымдылықтары температураға тәуелді емес.
Бу күйдегі бензол Р1=4,0532104 Па-дан Р2=1,0133105 Па-ға дейін изотермиялық жағдайда (Т=353,2 К) сығылады, сонсын конденсацияланған (сұйық) бензол 333,2 К-ге дейін суыйды. Осы процестер нәтижесінде энтропияның өзгерісін анықтаңыз, егер Нбу=30877,92 Дж/моль және =1,80 Дж/гК. Бензол буын идеал газ деп есептеңіз.
16.298 К-де неонның мольдік энтропиясы 146,2 Джмоль-1К-1. Неонның 500 К-дегі энтропиясын есептеңіз.
17.11,2 л азотты 0-ден 500 С-ге дейін қыздырып, қысымын 1 атм-дан 0,01 атм-ға дейін төмендеткендегі энтпропиясының өзгерісін есептеңіз.
18.Температурасы 1000 С, қысымы 1 атм 1 моль гелийді температурасы 00 С және қысымы 1 атм 0,5 моль неонмен араластырғанда энтпропия өзгерісі қандай (ақырғы қысым 1 атм) мәнге ие болады?
19. 250 С және 1 атм жағдайында 1 м3 ауаны азот пен оттектен (20%) алғанда энтропияның өзгерісі қандай болады?
20.Температурасы 350 К, қысымы 5 атм 3 моль идеал бір атомды газ (CV=3,0 калмоль-1К-1) қысымы 1 атм күйге дейін қайтымды адиабаталық түрде ұлғаяды. Соңғы температура мен көлемді, ішкі энергия, энтальпия және энтропияның өзгерісін есептеңіз.
21.Mg+H2=H2O(с)+Mg
C+CO2=2CO
2SO2+O2=2SO2
FeO+CO=Fe+CO2
реакцияларының Т=298 К-дегі энтропиясының стандартты өзгерісін анықтаңыз. Қажетті деректерді анықтамалықтан (Қосымша І) алыңыз.
22. Т=300 К-де 0,710-2 кг N2-ның қысымын P01=5,05104 Па-дан P02=3,031105 Па-ға дейін жоғарлатқанда Гиббс энергиясының өзгерісін есептеңіз (азотты идеал газ деп ұйғарыңыз).
23.С2Н6О (ж, Р=1,01105 Па)= С2Н6О (г, Р=9,09104 Па)
С2Н6О (ж, Р=1,01105 Па)= С2Н6О (г, Р=1,01105 Па)
С2Н6О (ж, Р=1,01105 Па)= С2Н6О (г, Р=1,11105 Па)
процестерінің G-нын есептеңіз, егер спирттің қайнау температурасы 351 К. Спирттің буы - идеал газ.
Алынған қортындыларға сай процесс бағыты жөнінде қандай тұжырымдар жасауға болады?
24. 2 моль бензолдың изотермиялық жағдайда булануының:
С6Н6 (ж, Р=1,0133105 Па)= С2Н6О (г, Р2=0,9120105 Па)
F мен G есептеңіз. Қалыпты қайнау температурасы 353,3 К.
25.273 К-де мұздың балқу жылуы 334,7103 Дж/кг. Судың меншікті жылу сыйымдылығы 4,2103 Дж/кгК, мұздың меншікті жылу сыйымдылығы 2,02103 Дж/кгК. Температурасы 268 К аса суытылған судың 1 молін мұзға айналдырғандағы G, H және S мәндерін есептеңіз.
26.Т=773 К-де бір атомды 1 моль газдың изотермиялық жолмен қысымын P01=5,06103 Па-дан P02=1,01104 Па-ға дейін өзгерткенде A, H, U, S, F, G қандай мәндерге ие болады?
27.Т=298 К-де ZnО+CO=Zn+CO2 реакциясының Гиббс энергиясының стандартты өзгерісін есептеңіз. Кажетті мәліметтерді анықтамалықтан (Қосымша І) алыңыз.
28.1/2 H2+1/2Cl=HCl реакциясының стандартты Гиббс энергиясының температураға Т тәуелділігін қорытыңыз. H0298, S0298 және СP=f(T) мәндерін анықтамалықтан (Қосымша І) алыңыз.
29. Т=298,2 К-дегі С2Н2+2Н2О(с)=СН3СООН(с)+Н2
H0, U0, F0, G0, S0 және СP реакциясының мәндерін анықтаныз. Қажетті деректерді анықтамалықтан (Қосым ша І) алыңыз.
30.298 К-де 1 моль идеал газдың көлемі 1 м3-тан 10 м3-қа дейін ұлғаяды. Жасалған жұмысты, Гельмгольц және Гиббс энергияларының өзгерісін есептеңіз.
31.а) 1 моль сұйық күйдегі судың; б) 1 моль бу күйдегі судың қысымын 1-ден 3 атм-ға дейін жоғарлатқанда Гиббс энергиясының өзгерісі қандай мәнге тең?
32.0,7 моль азотты 2000К-нен 200К-ге дейін суытып, көлемін 0,5 м3-тан 10 м3-қа дейін ұлғайқанда H, U, F, G, S өзгерістері қандай болады? Азот – идеал газ және оның бастапқы күйіндегі энтропиясы 150 Дж моль-1К-1.
33.HgО(сары, қ)=HgО(қызыл, қ) ауысу процесі барысында Гиббс энергиясы 0,12 кДж/мольге азаяды. Сынап (ІІ) оксидінің қай модификациясы тұрақты?
34.298 К-де силлиманиттің андалузитке ауысу процесі Аl2O3SiO2(қ)= Аl2O3SiO2(қ) барысында Гиббс энергиясы 30,2 кДж/мольге өседі. Алюмосиликаттың қай кристалдық модификациясы тұрақты?
35.298 К-де иодцианның (JCN) жай заттардан түзілу жылуы 168,9 кДж/моль, ал энтропияның өзгерісі 155,1 Дж/(мольК). 298 К-де JCN тұрақты ма?
36.298 К-де N2O(г) окидінің жай заттардан түзілу жылуы 81,55 кДж/моль, ал осы жағдайда Гиббс энергияның өзгерісі 16,5 кДж/моль. N2 +1/2O2= N2O(г) реакциясының энтропиясының өзгерісін есептеңіз.
37.7270 C-де циклогексанның крекингі С6Н12=3C2Н4 қай бағытта өтеді?
38.Төменде берілген реакциялардың қайсысы стандартты жағдайда өздігінен өтеді?
Fe(қ)+Al2O3(қ)Al(қ)+Fe2O3(қ)
Al(қ)+Fe2O3(қ) Fe(қ)+Al2O3(қ)
40.Стандартты жағдайда Cu2O, GeO2, Li2O, Al2O3, ZnO, PbO оксидтерінің қайсысын сутекпен тотықсыздандыруға болады?
41.Реакциясы бойынша стандартты жағдайда магний оксидінен магнийді тотықтырып алу үшін металдық алюминийді қолдануға бола ма?
40.Стандартты жағдайда сутек пероксидін 2Н2О(с)+О2(г)=2Н2О2(с) реакциясы бойынша алуға бола ма?
40.Стандартты жағдайда кальцийдің көмір қышқыл газы атмосферасында 2Са(қ)+СО2(г)=СаО(қ)+С(қ) реакциясы бойынша жануы мүмкін бе?
41.298 К-де сутек пероксидінің ыдырауы қай теңдеу арқылы өтеді?
а) Н2О2(г)= Н2(г)+О2(г)
б) Н2О2(г)= Н2О(с)+ О2(г)
42.250 С-де NH4Cl(қ)+NaOH(қ)=NaCl(қ)+H2O(c)+NH3(г) реакциясы бойынша аммиакты алуға болама?
43.298 К-де CaSO4(қ)+CO2(г)=CaCO3(қ)+SO3(г) реакциясы бойынша күкірт ангидридін алуға болама?
44. 298 К және 1,013105 Па жағдайында этилен сумен әрекеттесе ме?
45.180 К және 1,013105 Па жағдайында сутек пен оттек өзара әрекеттесе ме?
46.700 К және 1,013105 Па жағдайында азот пен сутек өзара әрекеттесе ме?
47. С(графит)+2Н2(г)=СН4(г) реакциясы үшін
G0298 есептеңіз. Н0298-ді келесі термохимиялық теңдеулерден анықтаңыз:
СН4(г)+2О2(г)=СО2(г)+2Н2О(ж)+ Н0298
СО2(г)= С(графит)+ О2(г)- Н0297
2Н2О(ж)= 2Н2(г)+ О2(г)- 2Н0298
S0298 мәнін Планк постулатының көмегімен есептеңіз.
48.2CO2=2CO+O2
CO+H2O=CO2+H2
2HI=H2+J2
CO+2H2=CH3OH
3H2+N2=2NH3 реакцияларнының G0700-ін есептеңіз. Қажетті мәліметтерді анықтамалықтан (Қосымша І) алыңыз.
49.2H2+S2=2H2S реакциясының стандартты Гиббс энергиясының температураға тәуелділігі
G0Т=168300+30,35ТlgT-5,0710-3T2 теңдеуімен өрнектеледі. Берілген реакцияның S0298-н есептеп, оны анықтамалықтағы (Қосымша 2) дерекпен салыстырыңыз.
50.1/2N2+3/2H2=NH3 реакциясының стандартты Гиббс энергиясының температураға тәуелділігі.
51.G0Т=43540+29,7lgT+15,8710-3T2 теңдеуімен өрнектеледі. Осы реакцияның S0298-н есептеп, оны анықтамалықтағы (Қосымша 2) дерекпен салыстырыңыз.
Достарыңызбен бөлісу: |