4. (E2) Egy ideális gázzal töltött izolált henger egy mozgatható és hővezető, de kezdetben rögzített fallal van két egyenlő térfogatú részre választva. A két rendszer a következő állapotegyenletekkel rendelkezik (R az egyetemes gázállandó): 2U1 = 3RN1T1 és 2U2 = 5RN2T2.A fal két oldalán az anyagmennyiségek n1 = 2,00 és n2 = 3,10 mol, kezdetben a hőmérséklet a két tartályban T1 = 280 ill. T2 = 400 K. Határozd meg a mozgatható fal rögzítésének megszüntetése után beálló egyensúlyi térfogatarányt! (1,0 pont)
| V1/V2 = | 0,645 | (0,645) |
5. (E3) Három gázzal töltött henger (A, B és C) balról jobbra sorban, koncentrikusan van rögzítve egy, a környezetétől izolált tartályban. A bal, és C jobb oldali feneke rögzített, a hengerek többi nyílása szabadon mozgatható dugókkal van lezárva. A jobb és B bal oldali dugóját egy merev rúd köti össze, hasonlóképpen B jobb és C bal dugójához, az összekötött dugók csak együtt mozoghatnak. A hengerek keresztmetszete rendre 0,9, 3,0 és 2,1 dm2. A hengerek fala, a dugók és az összekötő rudak ideális hővezetők. Az egyensúly beállása után a C hengerben 160,0 kPa nyomást mértünk. Mekkora az egyensúlyi nyomás az A hengerben? (1,0 pont)
| pA = | 373,3 | kPa | (373,3) |
6. (M2) Add meg annak a rendszernek a hőkapacitását T = 320 K, v = 26,5 dm3/ mol állapotban, amelynek fundamentális egyenlete u = A·v–2exp(s / R)! (0,0 pont)
| cV = | - | Jmol-1K-1 | (8,31) |
7. (M3) Egy gázelegy állandó nyomáson mért moláris hőkapacitásának hőmérsékletfüggését 120 kPa nyomáson 200 K és 1000 K között a cp / (J·mol–1·K–1) = 53,80 – 5,70·10–4 T / K + 2,30·10–11 T 3 / K3 összefüggés írja le. Számítsd ki a hőmennyiséget, amellyel 3,00 mol gázelegyet 120 kPa nyomáson 375,0 K-ről 650,0 K-re melegíthetünk. (0,0 pont)
| Q = | 14,11 | kJ | (44,15) |