Ako dimni gasovi imaju temperaturu 980

GASOVI
1. Ako dimni gasovi imaju temperaturu 9800C pri ulazu u dimnjak i 1900C pri izlazu iz dimnjaka, koliko je puta smanjena zapremina iste mase gasa i koji je odnos gustine gasa pri ulazu i izlazu iz dimnjaka? (2,7 puta; odnos gustina je 0,37)
2. Dva odvojena balona sadrže idealne gasove A i B. Gustina gasa A je dva puta veća od gustine gasa B a molekulska masa gasa A je polovina molekulske mase gasa B. Oba gasa su na istoj temperaturi. Izračunati odnos pritisaka gasova A i B. (4)
3. Rezervoar za gas ima zapreminu 1400 m3 i u njemu se održava konstantan pritisak od 104 kPa. Zimi se temperatura spusti na -37oC a leti dostiže vrednost 40oC. Na temperaturi od 40oC relativna vlažnost u rezervoaru iznosi 50% a napon vodene pare je 8,9 kPa. Pretpostavljajući da je napon vodene pare zanemarljiv na temperaturi od -37oC izračunati masu vodonika koji može da stane u rezervoar leti odnosno zimi. (leti 107,1 kg, zimi 148,4 kg)
4. Pritisak gasa koji zauzima zapreminu od 2,6 m3 iznosi 1,5x105 Pa. Izračunati pritisak gasa ako se zapremina smanji na 500 dm3 a temperatura ostane konstantna. (7,8x105 Pa)
5. U staklenom balonu zapremine 12 dm3 nalazi se kiseonik pod pritiskom od 1,418x107 Pa na 0oC. Koju će zapreminu zauzimati kiseonik pri standardnim uslovima? (1,679 m3)
6. Zapremina gasa na 37oC iznosi 0,5 m3. Izračunati zapreminu gasa ako se temperatura gasa poveća na 100oC a pritisak ostane konstantan. (0,602 m3)
7. Koju zapreminu zauzimaju 3x1023 molekula vodonika na temperaturi od 25oC i pritisku od 79900 Pa? (0,015 m3)
8. Relativna molekulska masa pare joda na pritisku od 101325 Pa i temperaturi od 900oC iznosi 244. Izračunati stepen termičke disocijacije joda pod ovim uslovima. (4,1%)
9. Smeša helijuma i argona mase 6g zauzima zapreminu od 12 dm3 pri 25oC i pritisku od 101325 Pa.Odrediti sastav smeše u masenim procentima. (25% He, 75% Ar)
10. Pri određivanju relativne molekulske mase Viktor-Majerovom metodom dobijeni su sledeći podaci:masa supstance u ampuli je 0,1205 g, a kada ispari na 100oC, potisne iz eudiometrijske cevi 38,3x10-6 m3 vode. Nivoi vode u eudiometrijskoj cevi i spoljašnjem sudu su izjednačeni. Sobna temperatura je 22,5oC, spoljašnji pritisak 99308,5 Pa a napon pare vode na sobnoj temperaturi 2809 Pa. Odrediti relativnu molekulsku masu supstance. (80,1)
11.U posudi zapremine 5,3 dm3 zagreva se 12,7 g joda. Na temperaturi od 1000 K pritisak jodnih para iznosi 81060 Pa. Izračunati a)stepen disocijacije b)parcijalne pritiske komponenti i c)srednju molarnu masu jodnih para. (α=3,3%, P(J2)=75872 Pa, P(J)=5188 Pa, Msr=245,9 gmol-1)
12. Izračunati pritisak na kome se nalazi 1mol SO2 ako zauzima zapreminu od 10 dm3 na 100oC upotrebljavajući jednačinu stanja idealnog gasa i van der Valsovu jednačinu. Za SO2 a=6,78x105 Pam6kmol-2, b=0,0565 m3kmol-1. (3,10x105 Pa;3,05x105 Pa)
13.Van der Valsove konstante za CO2 iznose: a=3,658x105 Pam6kmol-2 i b=0,0429 m3kmol-1.Na osnovu tih vrednosti i kritične temperature Tk=304,2 K, izračunati gasnu konstantu R. (8,305 JK-1mol-1)
14. Na osnovu jednačine korespodentnih stanja izračunati do koje temperature je potrebno ohladiti 1mol CO zatvoren u sudu zapremine 5 dm3, da bi u njemu vladao pritisak od 2,0265x105 Pa. Kritični parametri iznose: Pk=35,06x105 Pa, Vk=0,09dm3 i Tk=134,4K. (163,6 K)
15. Za koliko stepeni treba povećati temperaturu kako bi kvadratni koren srednje vrednosti kvadrata brzine molekula vodonika od 2000 ms-1 porastao za 3%? (za 20 stepeni)
16. Izračunati kvadratni koren srednje vrednosti kvadrata brzine kretanja molekula kiseonika na -100, 0 i 100oC.(367,2 ms-1, 461,3 ms-1, 539,2 ms-1)
17. Izračunati kvadratni koren srednje vrednosti kvadrata brzine kretanja molekula metana na 500oC. Na kojoj temperaturi tu brzinu imaju molekuli kiseonika? (1097,7 ms-1, 1271oC)
18.Izračunati molekulsku masu gasa ako se na temperaturi od 100oC kreće srednjom brzinom od 4,97x102 ms-1. (32 gmol-1)
19. Ako 1 dm3 kiseonika izađe kroz mali otvor za 60 min, koliko će vremena biti potrebno da kroz isti otvor prođe 1dm3 helijuma? (21,2 min)
20. Izračunati srednju slobodnu dužinu puta molekula metana na 50oC i pritisku od 93325 Pa. Koeficijent viskoznosti iznosi 1,68x10-5 Pa·s. (1,386x10-7 m)
21. Izračunati koeficijent viskoznosti vodonika na 0oC ako je njegova gustina na toj temperaturi i pritisku od 1013,2 mbar, 9x10-2 kgm-3, srednja brzina molekula 1,69x103 ms-1, dok je srednja slobodna dužina puta 1,66x10-7 m. (8,42x10-6 Pa·s)
22. Koeficijent viskoznosti pare etil alkohola na 25oC je 8,8x10-6 Pa·s. Izračunati prečnik molekula. (0,491 nm)
23. Koeficijent viskoznosti argona na 250C je 2,08x10-5 Pa·s. Izračunati prečnik molekula argona. (0,308 nm)
24. Izračunati srednju slobodnu dužinu puta i ukupan broj sudara svih molekula broma koji se nalazi u posudi od 10 dm3 , pod pritiskom od 200 kPa i na temperaturi od 270C. Prečnik molekula broma iznosi 4x10-8 cm. (2,92x10-6 cm; 1,65x1029 cm-3s-1)
TERMODINAMIKA
1. Koliki će rad biti izvršen ako se 51 g amonijaka na 270C sa zapremine od 25 dm3 proširi na zapreminu od 75 dm3? (W=-8,220 kJ)
2. Koliki se rad izvrši pri širenju 1 mola idealnog gasa na 00C sa 2,24 dm3 na 22,4 dm3?
(W=-5,226 kJ)
3. Koju količinu toplote primi 50 g kiseonika pri izotermskom širenju do zapremine od 100 dm3 na temperaturi od 150C i pritisku 101325 Pa? (3,724 kJ)
4. Izračunati toplotni efekat reakcije:
ako su poznate toplote nastajanja učesnika u reakciji:
ΔfH0(NH3)g=-46,11 kJmol-1;ΔfH0(NO)g=90,25 kJmol-1; ΔfH0(H2O)g=-241,82 kJmol-1
(ΔrH0=-905,48 kJmol-1)
5. Toplota stvaranja Al2O3 iz elemenata iznosi -1675,7 kJmol-1. Pri reakciji:
na svakih 80 g redukovanog Fe2O3 oslobađa se 423,4 kJ. Izračunati toplotu stvaranja Fe2O3. (ΔfH0(Fe2O3)s=-828,9 kJmol-1)
6. Odrediti toplotu nastajanja gasovitog metanola, ako je toplota reakcije:
-676,0 kJmol-1, a toplote nastajanja CO2 i H2O,
-393,51 i -241,82 kJmol-1. (ΔfH0(CH3OH)g=-201,15 kJmol-1)
7. Pri sjedinjavanju 2,1 g Fe sa S izdvaja se 3,77 kJ. Izračunati toplotu nastajanja FeS.
(ΔfH0(FeS)s=-100,53 kJmol-1)
8. Koliko se oslobodi toplote pri reakciji:
koja se odvija na 250C, a u reakciju ulazi 250 g CH4?Standardne toplote stvaranja su:
ΔfH0(CH4)g=-74,81 kJmol-1; ΔfH0(CH3Cl)g=-82,06 kJmol-1; ΔfH0(HCl)g=-92,31 kJmol-1
(1555,6 kJ)
9. Izračunati promenu unutrašnje energije pri isparavanju 50 g toluola (metil benzen) na temperaturi od 300C, ako je toplota isparavanja toluola 347,8 Jg-1. Paru smatrati idealnim gasom i zanemariti zapreminu tečnosti. (ΔrU=16,030 kJ)
10. Promena entalpije formiranja 1 mola amonijaka iz njegovih elemenata na 298 K je -46,19 kJ. Izračunati promenu unutrašnje energije. (ΔrU0=-43,712 kJ)
11. Koristeći standardne vrednosti ΔfH0: ΔfH0(NH3)=-46,11 kJmol-1; ΔfH0(HCl)=-92,31 kJmol-1; ΔfH0(NH4Cl)=-314,43 kJmol-1 izračunati ΔrU0 na 250C za reakciju:
(ΔrU0=-171,105 kJmol-1)
12.Izračunati srednji molarni toplotni kapacitet amonijaka u intervalu temperature od 100 do 2000C, ako je: cp=29,8+25,5x10-3T-1,67x105T-2 JK-1mol-1(C=39,64 JK-1mol-1)
13. Izračunati količinu izdvojene toplote pri izobarskom hlađenju 10 kg vodene pare od 827 do 1270C, ako je toplotni kapacitet dat jednačinom: cp=30,0+0,01071T-0,33x105T-2 JK-1mol-1
(14,8x106 J)
14. Izračunati entalpiju obrazovanja PCl5(g), ako su date toplote sledećih reakcija na 250C:
ΔrH0=-634,524 kJ
ΔrH0=-137,145 kJ (ΔfH0=-454,407 kJmol-1)
15. Na osnovu sledećih termohemijskih jednačina, izračunati toplotu stvaranja ZnSO4:
ΔrH0=184,21 kJmol-1
ΔrH0=-929,03 kJmol-1
ΔrH0=-196,361 kJmol-1
ΔrH0=230,68 kJmol-1 (ΔfH0=-977,8 kJmol-1)
16. Sastaviti Born-Haber-ov ciklus i i odrediti energiju kristalne rešetke RbJs koristeći sledeće podatke:
Promena entalpije sublimacije Rbs: 84 kJmol-1
Potencijal jonizacije Rbg: 397 kJmol-1
Promena entalpije atomizacije J2: 142 kJmol-1
Afinitet joda prema elektronu: -297 kJmol-1
Promena entalpije stvaranja RbJs: -364 kJmol-1 ( ΔcrH0=-619 kJmol-1)
17. Date su sledeće jednačine:
1. ΔrH0=-84,68 kJmol-1
2. ΔrH0=716,68 kJmol-1
3. ΔrH0=432 kJmol-1
Ako je promena entalpije C-H veze -413,9 kJmol-1 izračunati entalpiju nastajanja C2H6 iz atoma i energiju C-C veze. (ΔfH0(C2H6)=-2810,04 kJmol-1; ΔbH0(C-C)=-336,04 kJmol-1)
18. Standardna entalpija formiranja vodene pare na 250C je -241,82 kJmol-1. Odrediti standardnu entalpiju na 1000C, ako su date vrednosti molarnih toplotnih kapaciteta na konst. pritisku:
Cp(H2O)g=33,58 JK-1mol-1, Cp(H2)g=28,824 JK-1mol-1, Cp(O2)g=29,355 JK-1mol-1
(ΔrH0=-242,564 kJmol-1)
19. Koja količina toplote se oslobodi pri izobarnom hlađenju 100 kg formaldehida od 500 do 2000C, ako je temperaturska zavisnost molarnog toplotnog kapaciteta data jednačinom:
Cp= 20,94+0,0586 T-0,0156x10-3 T2 kJK-1mol-1 (51,3x106 J)
20. Toplota sagorevanja CaCO3 na CaO i CO2 na 9000C iznosi -178,3 kJmol-1. Molarni toplotni kapaciteti u JK-1mol-1 dati su sledećim relacijama:
Cp(CaCO3)s=104,5+21,9x10-3 T-25,9x105 T-2
Cp(CaO)s=49,63+4,52x10-3 T-6,59x105 T-2
Cp(CO2)g=44,14+9,04x10-3 T-8,54x105 T-2
Izračunati toplotu sagorevanja CaCO3 na 10000C. (ΔrH0=-180,444 kJmol-1)
21. Toplota stvaranja vode je -285,84 kJmol-1 na 250C. Naći njenu vrednost na 1000C, ako su toplotni kapaciteti u datom intervalu temperature sledeći:
Cp(H2)g=28,8 JK-1mol-1; Cp(O2)g=29,36 JK-1mol-1; Cp(H2O)l=75,295 JK-1mol-1
(ΔrH0=-283,45 kJmol-1)
22. Hlađenjem 2 mol kiseonika od 200 do -400C smanjuje se pritisak od 6x106 Pa do 105 Pa. Izračunati promenu entropije, ako je Cp(O2)g=29,36 JK-1mol-1. (ΔrS=26,50 JK-1)
23. Izračunati ΔrS za reakciju: ako su poznati sledeći podaci:
S(H2)g=130,59 JK-1mol-1; S(O2)g=205,03 JK-1mol-1; S(H2O)g=198,23 JK-1mol-1
(ΔrS=-34,88 JK-1mol-1)
24. Izračunati povećanje entropije 2 mola vodonika pri zagrevanju od 27 do 3270C na 101325 Pa, ako je: cp(H2)g=27,3+3,3x10-3 T+0,5x105 T-2 JK-1mol-1. (ΔrS=40,236 JK-1)
25. Izračunati entropiju mešanja 1 mola vodonika i 1 mola azota na 101325 Pa i konstantnoj temperaturi od 250C. (ΔrS=11,52 JK-1)
26. Izračunati promenu slobodne entalpije na 250C za reakciju na osnovu sledećih podataka: S0(H2)g=130,59 JK-1mol-1; S0(Cl2)g=222,95 JK-1mol-1; S0(HCl)g=186,68 JK-1mol-1; ΔfH0(HCl)g=-92,312 kJmol-1. (ΔrG0=-190,530 kJmol-1)
27. Odrediti ΔrG0 reakcije sagorevanja metana na osnovu sledećih podataka:
supstanca
|
CH4(g)
|
O2(g)
|
CO2(g)
|
H2O(t)
|
S0 na 298 K, JK-1mol-1
|
186,2
|
205,03
|
213,64
|
70,989
|
ΔfH0 na 298 K kJmol-1
|
-74,847
|
0
|
-393,513
|
-285,84
|
(ΔrG0=-818,635 kJmol-1)
|