Problemario fisicoquimica III
Enviado por Isaack Pastrana • 1 de Mayo de 2017 • Práctica o problema • 3.419 Palabras (14 Páginas) • 879 Visitas
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INDICE
- Relaciones entre propiedades termodinámicas .............………………………. 2
- Relaciones generalizadas para variación de entropía ………………………… 3
- Relaciones generalizadas de energía interna y entropía ……………………... 6
- Relaciones generalizadas para Cp y Cv ………………………………………... 7
- Ecuación de Clapeyron ………………………………………………….............. 9
- Clausius Clapeyron .........................................................................................11
- Wagner ...........................................................................................................13
- Coeficiente de Thompson ...............................................................................14
- Antoine ........................................................................................................... 16
- Riedel .............................................................................................................18
- Watson .......................................................................................................... 21
- Regla de Trouton ............................................................................................ 22
- Fugacidad ..................................................................................................... 23
RELACIONES ENTRE PROPIEDADES TERMODINÁMICAS
- Determine el cambio de energía libre de Gibbs para un sistema cilindro – pistón que contiene un gas ideal a una T constante de 50°C.
Considere que el sistema sufre un cambio depresión que va de 1atm a 3atm.[pic 6]
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- Demostrar que [pic 14]
Solución:
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y por las relaciones de Maxwell: [pic 16]
entonces:
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- Usando las relaciones de maxwell determine una relación para la derivada parciales de la entropía con volumen a T constante para un gas cuya ecuación es la de Van Der Wall [pic 18]
RELACIONES GENERALIZADAS PARA VARIACIONES DE ENTROPIA
- Obtener el cambio de entalpia de un gas ideal a temperatura constante con presiones un cambio de presión de 350 a 150 atm.
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Solución.
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2. Obtener el cambio de energía interna de un gas ideal a temperatura constante con un cambio de presiones de 150 a 100 kPa.
En el intervalo de presiones el comportamiento PVT del gas viene dado por la siguiente ecuación.
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Solución.
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3. Demuestre que [pic 36]
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Por la relación de Maxwell [pic 41][pic 40]
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RELACIONES GENERALIZADAS DE ENERGIA INTERNA Y ENTROPIA
- Obtener el cambio de energía interna de un gas ideal a temperatura constante con presiones .[pic 51]
En el intervalo de presiones el comportamiento PVT del gas viene dado por la siguiente ecuación.
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Solución.
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- Obtenga el cambio de entalpia de un gas real a T = Constante entre dos presiones . Suponga que el gas tiene la siguiente ecuación:[pic 57]
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Ahora bien de realizamos la derivada parcial obteniendo así [pic 59][pic 60]
Sustituimos en la ecuación de dH y obtenemos
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Sustituimos el valor de V y tenemos que:
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De esta manera integrando:
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- Obtenga una expresión para ∆s para un gas cuya ecuación de estado es: P (V-a) =RT. Para un proceso isotérmico.
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V = [pic 66]
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RELACIONES GENERALIZADAS PARA Cp y Cv
- Obtenga una expresión para la diferencia de calores específicos Cp-Cv de un gas de Vander Waals
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- Demostrar que Cp-Cv= ()[pic 80]
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- Demuestre que para una sustancia compresible [pic 94]
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ECUACIÓN DE CLAPEYRON
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- Calcule la pendiente de la curva S-L a 273.15 K en atm/K, dado que , VL = 0.0180 L/mol y VS = 0.0196 L/mol.[pic 101]
Utilizando el factor de conversión 1 J = 9.87x 10-3 L atm, obtenemos:
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- ¿Cuál será el punto de ebullición esperado del agua a 98.7 kPa (aproximadamente 740 Torr, una presión barométrica normal a 275 m de altitud)? El calor de evaporación es 2258 J/g, el volumen molar del agua líquida es 18.78 cm3/mol y el volumen molar del vapor es 30.199 dm3/mol; todos estoy valores se dan a 373.1 K y 101.325 kPa (1 atm).
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Donde Tb se refiere a la temperatura de ebullición.
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O
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Para una disminución de 101.325 kPa – 98.7 kPa = 2.625 kPa, reducción de temperatura de
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Por lo tanto, el punto de ebullición es
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- Determine el cambio en el punto de congelación del hielo al aumentar la presión. El volumen molar del agua es 18.02 cm3/mol y el volumen molar del hielo es 19.63 cm3/mol a 273.15 K. El calor molar de fusión es ΔfusHm =6.009x103 J/mol.
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Ésta es una disminución de 0.74 K en la temperatura por 100 bares de aumento de presión.
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