Tarea 3 Fisicoquimica 1
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Trimestre 08-P Fisicoquímica 1 Tarea 3 (Entregar el viernes 18 de julio): Factores de conversión: Volumen: 1 l (litro) = 1 dm 3 = 10 -3 m 3 Presión: 1 atm = 760 Torr = 1.01325x10 5 Pa Constante universal de los gases: R = 8.31441 Pa m 3 K -1 mol -1 = 8.31441 JK -1 mol -1 =0.082054 atm l mol -1 k -1 1. Una muestra de 7.24 g de etano ocupa 4.65 L a 294 K (a) Calcule el trabajo efectuado cuando el gas se expande isotérmicamente contra una presión de externa de constante de 0.5 atm hasta que el volumen es 6.87 L. (b) Calcule el trabajo efectuado si la misma expansión es reversible. 2. Una cantidad de 19.2 g de hielo seco (dióxido de carbono) se deja sublimar (evaporar) en un aparato como el de la figura 4.1. Calcule el trabajo de expansión efectuado contra una presión externa constante de 0.995 atm, y a una temperatura constante de 22º C. Suponga que el volumen inicial del hielo seco es depreciable, y que el CO 2 se comporta como un gas ideal. 3. Una fuerza de 85 newtons comprime isotérmicamente un gas ideal que actúa a lo largo de 0.24 metros. Calcule los valores de ΔU y de q. 4. Una muestra de 1.00 mol de amoniaco (NH 3 ) a 14.0 atm y 25º C está en un cilindro cerrado con un pistón móvil, y se expande contra una presión externa constante de 1.00 atm. En el equilibrio, la presión y el volumen del gas son 1.00 atm y 23.5 L 5. Un gas ideal se comprime isotérmicamente desde 2.00 atm y 2.0 L, hasta 4.0 atm y 1.0 L. Calcule los valores de DU y DH, si el proceso se hace en forma (a) reversible (b) irreversible. 6. Considere un proceso cíclico donde interviene un gas. Si la presión del gas varía durante el proceso, pero al final regresa al valor inicial ¿es correcto escribir ΔH = q ? 7. Una mol de gas ideal sufre una expansión isotérmica a 300 K, desde 1.00 atm hasta una presión final, mientras que efectúa 200 J de trabajo de expansión. Calcule la presión final del gas, si la presión externa es de 0.2 atm 8. Desarróllese una ecuación para el trabajo producido en la expansión isotérmica reversible desde 1 V hasta 2 V de un gas con la ecuación de estado ( ) ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − + = V a bRT RT V P 1 9. Tres moles de un gas ideal experimentan una compresión isotérmica desde 60 L hasta 20 L utilizando una presión constante de 5 atm. Calcúlese q, W, ΔU, ΔH. 10. a) Tres moles de una gas ideal a 27 C tienen una expansión isotérmica reversible desde 20 dm 3 hasta 60 dm 3 . Calcúlense q, W, ΔU, y ΔH. b) Calcúlense q, W, ΔU y ΔH si el mismo gas a 27º C tiene una compresión isotérmica reversible desde 60 dm 3 hasta 20 dm 3
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Tarea 3 Fisicoquimica 1
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Trimestre 08-P Fisicoqumica 1 Tarea 3 (Entregar el viernes 18 de julio): Factores de conversin: Volumen: 1 l (litro) = 1 dm3 = 10-3 m3Presin: 1 atm = 760 Torr = 1.01325x105 Pa Constante universal de los gases: R = 8.31441 Pa m3 K-1mol-1 = 8.31441 JK-1mol-1=0.082054 atm l mol-1k-1 1. Una muestra de 7.24 g de etano ocupa 4.65 L a 294 K (a) Calcule el trabajo efectuado cuando el gas se expande isotrmicamente contra una presin de externa de constante de 0.5 atm hasta que el volumen es 6.87 L. (b) Calcule el trabajo efectuado si la misma expansin es reversible. 2. Una cantidad de 19.2 g de hielo seco (dixido de carbono) se deja sublimar (evaporar) en un aparato como el de la figura 4.1. Calcule el trabajo de expansin efectuado contra una presin externa constante de 0.995 atm, y a una temperatura constante de 22 C. Suponga que el volumen inicial del hielo seco es depreciable, y que el CO2 se comporta como un gas ideal. 3. Una fuerza de 85 newtons comprime isotrmicamente un gas ideal que acta a lo largo de 0.24 metros. Calcule los valores de U y de q. 4. Una muestra de 1.00 mol de amoniaco (NH3) a 14.0 atm y 25 C est en un cilindro cerrado con un pistn mvil, y se expande contra una presin externa constante de 1.00 atm. En el equilibrio, la presin y el volumen del gas son 1.00 atm y 23.5 L 5. Un gas ideal se comprime isotrmicamente desde 2.00 atm y 2.0 L, hasta 4.0 atm y 1.0 L. Calcule los valores de DU y DH, si el proceso se hace en forma (a) reversible (b) irreversible. 6. Considere un proceso cclico donde interviene un gas. Si la presin del gas vara durante el proceso, pero al final regresa al valor inicial es correcto escribir H = q ? 7. Una mol de gas ideal sufre una expansin isotrmica a 300 K, desde 1.00 atm hasta una presin final, mientras que efecta 200 J de trabajo de expansin. Calcule la presin final del gas, si la presin externa es de 0.2 atm 8. Desarrllese una ecuacin para el trabajo producido en la expansin isotrmica reversible desde 1V hasta 2V de un gas con la ecuacin de estado
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9. Tres moles de un gas ideal experimentan una compresin isotrmica desde 60 L hasta 20 L utilizando una presin constante de 5 atm. Calclese q, W, U, H. 10. a) Tres moles de una gas ideal a 27 C tienen una expansin isotrmica reversible desde 20 dm3 hasta 60 dm3. Calclense q, W, U, y H. b) Calclense q, W, U y H si el mismo gas a 27 C tiene una compresin isotrmica reversible desde 60 dm3 hasta 20 dm3
