- •Содержание
- •§ 1. Газы. Уравнения состояния
- •§ 3. Термохимия. Закон Гесса. Закон Кирхгофа
- •§ 4. Второй закон термодинамики. Энтропия
- •Пример контрольной работы по темам раздела I
- •§ 6. Фазовые переходы
- •§ 7. Растворы неэлектролитов
- •§ 8. Химические реакции
- •Домашнее задание № 2 по теме § 8
- •Пример контрольной работы по темам раздела II
- •Раздел III. Электрохимия
- •§ 9. Равновесия в растворах электролитов
- •§ 10. Электропроводность растворов
- •Пример контрольной работы по темам раздела III
- •Рекомендованная литература
- •Ответы
54
5. В случае реального газа энтальпия является функцией давления и температуры. Запишите полный дифференциал dH . Выразите соответствующие частные производные через экспериментально измеряемые величины.
6.Энергия Гиббса 1 моль некоторого газа описывается зависимостью G =U0 + C pT (1 − lnT )−TS0 + RT ln p , где U0 , S0 , C p – постоянные.
6.1.Найдите уравнение состояния этого газа.
6.2.Рассчитайте изменение энтропии двух молей этого газа в изотермических условиях при увеличении давления в 2 раза.
7.Объясните, как рассчитать максимальную полезную работу, которую можно получить при превращении 2 моль глюкозы в молочную
кислоту (CH3CH(OH)COOH(ж)) и при окислении до CO2. Какие справочные данные необходимы для расчёта?
|
∂p |
|
α |
|
|
8. Покажите, что |
|
|
= |
|
, где α – изобарный коэффициент расши- |
|
|
||||
|
∂T V |
|
β |
|
рения, β – изотермический коэффициент сжимаемости.
9. Для одного моля идеального газа с температурой Т и давлением р изобразите на одном графике изотермическое расширение, адиабатическое расширение, изохорическое нагревание и изобарическое нагревание в координатах T = f (S ).
Пример контрольной работы по темам раздела I
1. Определите изменения энтальпии, внутренней энергии и энтропии при переходе 2.7 кг воды, взятой при давлении 1 атм и температуре 293 К, в пар при давлении 0.5 атм и температуре 373 К. Примите, что
теплоёмкости C p (ж)≈CV (ж)= 4.187 103 Дж кг−1 К−1. Удельная теплота
испарения воды при давлении 1 атм и температуре 373 К составляет 2260.98·103 Дж кг−1. Водяной пар можно считать идеальным газом, объёмом жидкой фазы по сравнению с объёмом пара можно пренебречь.
|
|
|
55 |
2. Вычислите U, |
Н, |
S, G, |
F для реакции FeCO3(тв) = FeО(тв) + CО2 |
при 1000 К и а) |
рi = 1 |
атм, |
б) рi = 3 атм. Газ считайте идеальным. |
Необходимые данные возьмите из справочника. Можно принять, что теплоёмкости веществ постоянны и равны теплоёмкостям при 298 К.
|
|
∂T |
3. Покажите, что |
|
|
|
∂p |
|
|
|
|
|
|
|
∂V |
|
|
|
∂V |
|
V |
|
||||
|
|
T |
∂T |
|
−V |
|
|
|
|
− |
|
|
|
||
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
p |
|
|
|
∂T p |
|
T |
|
|||||
|
= |
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
. Изменится |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
C |
|
|
|
∂S |
|
|
|
|||||
H |
|
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∂T |
p |
|
|
|
ли температура идеального газа при уменьшении давления в 2 раза при постоянной энтальпии системы?