double arrow

До практичної роботи № 4


1. Обчислити стандартну зміну ізобарного потенціалу Δ G для реакції:

Значення Δ G реагуючих речовин:

 

2. Розрахувати к.п.д. ідеальної машини Карно, що отримує пар при 1400С і випускає його при 1500С.

 

3. Визначити зміну ізобарно – ізотермічного потенціалу для реакції:

N2 + 2H2O (ж) = NH4NO2 + ΔG0

і дати висновок про можливість її протікання при стандартних

 

4. Обчислити ізобарно-ізотермічний потенціал реакції і дати висновок про можливість її протікання за стандартних умов:

3C2H2 = C6H6 + ΔG

значення реагуючих речовин:

 

5. Ідеальної машини Карно, що працює в інтервалі між 350 і 500С, дає 33,52 кДж за робочий цикл. Яка кількість теплоти надається машині і віддається за цей же цикл?

 

6. Визначити зміну ізобарно-ізотермічного потенціалу за стандартних умов для реакції:

Fe3O4 + CO = 3FeO + CO2

Питання про моливість самочинного протікання реакції:

 

7. Ідеальна машина Карно, отримує пару при 2300С і випускає його при 480С. Визначити к.п.д. машини.

 

8. Обчислити ізобарно-ізотермічний потенціал реакції і дати висновок про можливість її протікання за стандартних умов:

CO2 (г) + 2H2O (ж) = CH4 (г) + 2О2 (г)




і вирішити питання про можливість самочинного протікання її за вказаних умов:

9. Ідеальна машина Карно між 927 і 1270С виробляє 103 кДж роботи за цикл. Визначити кількість теплоти, що надається машині, і що віддається нею за цей же цикл?

 

10. Ідеальна машина Карно, отримує пару при 2600С і випускає його при 520С. Визначити к.п.д. машини.

 

11. Дати висновок про можливість протікання реакції, визначити зміну ізобарно-ізотермічного потенціалу:

12. Чи можлива реакція C6H6 = 3C2H2, якщо

 

13. Ідеальна машина Карно, отримує пару при 2500С і випускає його при 400С. Визначити к.п.д. машини.

 

1. У якому напрямі може протікати реакція крекінга циклогексану при 7270С C6H12 = 3C2H4, якщо при даній температурі

 

2. З’ясувати можливість отримання металевого кадмію з сульфату кадмію (ІІ), відновленням оксидом вуглецю за реакцією:

2CdS (кр) + 2CO(г) → СО2 (г) + CS2 (г) + 2Cd

Якщо відомо:

 

 

Рекомендована література:

1. Гамеева О.С. Физическая и колоидная химия.М. Высшая школа. 1969.408 с. § 21

 

Практична робота №5

Тема роботи – Розрахунок ентропії.

Мета роботи – навчитися розраховувати ентропію при переході системи із одного стану в інший.

 

Теоретичне обґрунтування

 

На основі другого закону термодинаміки внутрішню енергію системи можна представити , як суму

U = F + TS; F =U – TS,

де F – вільна енергія системи , тобто частина внутрішньої енергії,

яка може переходити в корисну роботу

TS – пов’язана енергія, не здатна переходити в роботу

S – міра “знеціненої” енергії – ентропія

Прийнято розраховувати зміну ентропії (S2 – S1) = ΔS



Для обчислення зміни ентропії при переході 1 моля ідеального газу з одного стану в інший користуються формулами:

S2 – S1 = R* ln *(V2/V1) + Cv* ln* (T2/T1)

S2 – S1 = R* ln *(P2/ P1) + Cp* ln* (T2/T1)

Для твердих та рідких речовин:

S2 – S1 = С * ln *(T2/T1),

де – С – питома теплоємкість

При переході речовини із одного агрегатного стану в інший :

S2 – S1 =L / T,

де –L – теплота фазового переходу (плавлення, випаровування, конденсації)

T – температура фазового переходу

Ентропія вимірюється в Дж/моль*град. , кДж/Моль * град.)

 

Приклад № 1 Обчислити сумарну зміну ентропії ΔS при нагріванні 30г уксусної кислоти від температури (tпл = 16,6оС) до 60оС, теплота плавлення 194 Дж/г. Питома теплоємкість в інтервалі температур(0 – 80 оС) дорівнює 2,2 Дж/г * град.

 

Рішення Загальна зміна ентропії ΔS дорівнює суми змін ентропії плавленні ΔS1 та при нагріванні від температури плавлення

(16,6 оС) до (60 оС) ΔS2

ΔS = ΔS1 + ΔS2

Знаходимо зміну при плавленні ΔS = L / T; L = l * Mr :

l = 194 Дж / г; Mr(CH3COOH) = 60 г / моль

L = 194 Дж/г * 60 г/моль = 11640 Дж/моль

Тпл = 16,6 + 273 = 289,6 оК

ΔS1 = 11640/289,6 =40,2 Дж/град * моль

Для 30г кислоти число молей:

V =m / Mr = 30г / 60 г/ моль = 0,5 моль

ΔS1 = 40,2 Дж/град. * моль * 0,5моль = 20,1 Дж/ град



Знаходимо зміну ентропії для процесу нагрівання:

ΔS2 = C * ln * (T2/T1) = 30* 2,2 * ln * (273 + 60)/( 273 + 16,6) ;

ΔS2 = 9,2 Дж/град.

ΔS = ΔS1 + ΔS2 = 20,1 Дж/град + 9,2 Дж/Град = 29,3 Дж/ град.







Сейчас читают про: