1. (W2) Egy gáz mozgatható dugóval zárt edényben van, amelynek fala adiabatikus. A rendszerben az adiabaták egyenlete p2V5 = állandó. A rendszer négy állapotát vizsgáljuk, ezeket A, B, C, D-vel jelöljük. A→D és C→B izochor, A→C és D→B izobár folyamatok, az A és a B pont egy adiabatára esik. Határozd meg a rendszeren végzett munkát és a nettó hőközlést az A→B folyamatban! (A "→" jelek a p – V síkon egyenes szakaszokat jelentenek.) További adatok: pA = 100,0 kPa, pD = 0,098 kPa és VD = 3,000 dm3.
2. (W3) Egy gázkeverék három folyamatból álló cikluson megy át (A→B→C→A). Az A és B pontok között a rendszert a p / MPa = 0,580 + 18,0·V2 / m6 görbén mozgatjuk, az C→A folyamat izobár, a B→C izochor. A rendszer belsőenergia-függvénye: U = 3,5 pV + U0, további adatok: VA = 0,020 m3, pB = 0,645 MPa. Számold ki a munkavégzést, a hőközlést és a belső energia megváltozását a B→C részfolyamatban!
3. (A1) Egy rendszer fundamentális egyenlete: s / R = ln(u2,5A·v), ahol R az egyetemes gázállandó, A pozitív konstans. Határozd meg a T(p,v) állapotegyenletet és ez alapján add meg a 2,75 mol anyagmennyiségű rendszer hőmérsékletét 100 kPa nyomáson és 57,2 dm3 térfogatnál!
4. (E1) Két rendszer a következő állapotegyenletekkel rendelkezik (R az egyetemes gázállandó): 2U1 = 3RN1T1 és 2U2 = 5RN2T2. A két rendszer hővezető fallal van elválasztva, az anyagmennyiségek n1 = 1,70 és n2 = 2,60 mol, kezdetben a hőmérséklet a két tartályban T1 = 250 ill. T2 = 345 K. Határozd meg a rendszer egyensúlyi hőmérsékletét!
5. (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 = 1,70 és n2 = 3,20 mol, kezdetben a hőmérséklet a két tartályban T1 = 260 ill. T2 = 330 K. Határozd meg a mozgatható fal rögzítésének megszüntetése után beálló egyensúlyi térfogatarányt!
6. (M2) Add meg annak a rendszernek a hőkapacitását T = 390 K, p = 99,8 bar állapotban, amelynek fundamentális egyenlete u = A·v–2exp(s / R)!
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) = 52,80 – 5,70·10–4 T / K + 1,90·10–11 T 3 / K3 összefüggés írja le. Számítsd ki a hőmennyiséget, amellyel 2,00 mol gázelegyet 120 kPa nyomáson 400,0 K-ről 675,0 K-re melegíthetünk.
8. (Q1) A táblázatban feltüntetett adatok egy 3,00 mol anyagot tartalmazó rendszerre vonatkoznak. Számold ki az egy ciklus alatt a rendszer által végzett kvázisztatikus munkát!
| Állapot | T / °C | p / kPa | v / dm3mol–1 | u / kJ mol–1 | s / J K–1mol–1 |
| 1 | 228,0 | 2369,0 | 0,021920 | 17,50 | 46,0 |
| 2 | 228,0 | 2369,0 | 1,366 | 47,59 | 112,4 |
| 3 | 27,0 | 3,536 | 507,8 | 31,84 | 112,4 |
| 4 | 27,0 | 3,536 | 189,95 | 13,03 | 46,0 |
9. (C1) A etanol gőznyomása 20,0 °C-on 43,7 Torr, párolgási entalpiája 38,6 kJ/mol. Becsüld meg azt a nyomást, amelyiken a forráspont 17,0 °C.
10. (C2) A magnézium olvadáshője a normál olvadáspontján (650,0 °C) 8,48 kJ/mol. A magnézium sűrűsége ebben a tartományban 1,74 g/cm3 a szilárd és 1,58 g/cm3 a folyadék fázisban. Becsüld meg az olvadáspontot 360,0 atm-n.
11. (C3) Egy szilárd anyag móltérfogata 10,28 cm3/mol 1,00 atm nyomáson 961,8 °C-on, az olvadáspontján. A folyadék móltérfogata ezen a hőmérsékleten és nyomáson 11,58 cm3/mol. 180,0 atm nyomáson az olvadáspont 1237,5 K. Becsüld meg a szilárd anyag moláris olvadási entalpiáját.
12. (C5) A dietil-éter (M = 74,0 g/mol) gőznyomása -27,7 °C-on 40,0 Torr, 90,0 °C-on 3800,0 Torr. Mekkora a dietil-éter normális forráspontja?
13. (C6) A hármaspontja közelében a folyékony ill. a szilárd ammónia gőznyomását a következő egyenletek adják meg: ln(p / Pa) = 24,38 – 3063,5T –1 / K–1 ill. ln(p / Pa) = 27,92 – 3753,9T –1 / K–1. Mekkora az ammónia hármasponti nyomása és hőmérséklete? Mekkora a párolgás-, olvadás- és a szublimációs hő a hármaspontban?
14. (P2) Egy 4,0 literes edény két egyenlő részre van osztva. A bal oldalon oxigén van 1,30 atm nyomáson 27,0 °C-on, a jobb oldalon pedig hidrogén ugyanilyen nyomáson és térfogaton. Számold ki a keveredés szabadentelpia-változását.
15. (P3) A tiszta aceton gőznyomása 0,24278 atm. m kg nem-párolgó anyagot adva 0,910 kg acetonhez a gőznyomás 0,22579 atm-ra csökkent (M = 210 g/mol). Számold ki a aceton aktivitását és aktivitási együtthatóját az oldatban!
16. (V1) A orto-xilol (A) gőznyomása 275,6 Torr, a meta-xilolé (B) 326,1 Torr 110 °C-on . Ez a két vegyület ideális folyadék és gőzelegyet képez. Határozd meg az összetételét annak a folyadékelegynek, amelyik 110 °C-on forr 0,08 atm nyomáson!
17. (V2) A benzol (A) gőznyomása 3158,6 Torr, a orto-xilolé (B) 529,0 Torr 130 °C-on. Ez a két vegyület ideális folyadék és gőzelegyet képez. Milyen nyomáson lesz 130 °C-on egyensúlyban a zA = 0,100 összetételű gőz egy csepp folyadékkal?
18. (V4) A benzol (A) gőznyomása 3158,6 Torr, a toluolé (B) 1444,5 Torr 130 °C-on. Ez a két vegyület ideális folyadék és gőzelegyet képez. Határozd meg annak a folyadékelegynek az összetételét, amely az yA = 0,150 összetételű gőzeleggyel van egyensúlyban!
19. (F1) Mekkora annak az ismeretlen vegyületnek a moláris tömege, amelyből ? g-ot adva mosz g vízhoz az oldószer fagyáspontja 10,6 °C-kal csökken. Az oldószer normál olvadáspontja 273,2 K, olvadáshője 6,01 kJ/mol?
20. (F2) Egy ismeretlen anyagot acetonban oldunk, a kapott oldat ozmózisnyomása 300 K-en 122 kPa. Becsüld meg az oldat olvadáspontját (a aceton olvadáshője 5,70 kJ/mol, olvadáspontja 178 K)!
21. (F3) Az naftalin olvadáshője 78,5 kJ/mol, olvadáspontja 80,3 °C. Becsüld meg az ideális oldhatóságát xilolban 34,000 °C-on (ρ = 0,860 g/cm3).
22. (F6) Számold ki a ciklohexán ebullioszkópos állandóját! (A szükséges adatoknak nézz utána!)
23. (G1) Egy reakcióra 260 K hőmérsékelten K = 3,10. Számold ki a reakció standard szabadentalpia-változását ezen a hőmérsékleten!
24. (G2) A borneol gázfázisú izomerizációs reakciójának standard szabadentalpia-változása 503 K-en 9,4 kJ/mol. 0,265 mol borneolt és 0,485 mol izoborneolt (terméket) összemérünk 600 Torr össznyomáson és megvárjuk, amíg beáll az egyensúly a megadott hőmérsékleten. Számold ki a rendszer szabadentalpia-változását azon folyamatban, amely a kezdeti összeméréstől az egyensúly kialakulásáig tart!
25. (G4) A 2 C3H6(g) = C2H4(g) + C4H8(g) reakció egyensúlyi állandója a ln K = -1,04 – 1088 T –1 / K–1 + 1,51·105 T –2 / K–2 tapasztalati képlettel számolható 300,0 és 600,0 K között. Számold ki a reakció standard entalpia- és entrópiaváltozásának értékét 435,0 K-n!
26. (G6) Becsüld meg a NH4NO3(sz) = H2O(f) + N2O(g) reakció standard szabadentalpia-változását és egyensúlyi állandóját 600 K-en, feltéve, hogy a reakció standard entalpia- és entrópiaváltozása független a hőmérséklettől! A szükséges adatoknak nézz utána!
27. (G9) Mennyi annak a reakciónak a standard entalpiaváltozása, amelynek egyensúlyi állandója a hőmérséklet 11,0 K-es emelésével (303,0 K-ről) az eredeti 3,0-szeresére változik?
28. (S2) Milyen magasra emelkedik a glicerin egy 1,56 mm átmérőjű kapillárisban, amelynek anyagát a folyadék ideálisan nedvesíti? A glicerin felületi feszültsége 51,90 mN/m, sűrűsége 1,260 g/cm3.
29. (S4) Számold ki a nyomásváltozást egy 18,70 nm átmérőjű gömb alakú buborék felszínén át, ha a folyadék anyagának felületi feszültsége 22,60 mN/m.
30. (T1) A hidrogén diffúziós együtthatója szén-tetrakloridban 25 °C-on 9,75·10–9 m2/s. Várhatóan mekkora távolságra jut el egy molekula 95,00 s alatt?
31. (T3) Egy gáz (kripton) viszkozitását úgy mérték, hogy egy hosszú csőben való áramlási idejét hasonlították freon (η = 233 μP) áramlási idejéhez. Azonos nyomáskülönbségnél, azonos hőmérsékleten adott térfogatú kripton ill. freon 74,0 ill. 44,0 s alatt áramlott át. Határozd meg a kripton viszkozitását!
32. (T5) Egy acélgolyó (7580 kg/m3) 1,4 ill. 7,4 s alatt ér át egy csövön, ha az vízzel ill. samponnal van töltve. A víz ill. a sampon sűrűsége 1000 ill. 1070 kg/m3. Számold ki a sampon relatív viszkozitását!
33. (T8) Számold ki, hogy mekkora nyomás szükséges ahhoz, hogy egy 8,50 m hosszú, 0,80 cm átmérőjű csövön át 300 K-en 9,90 L/h sebességgel áramoljon argon (η = 223 μP). A kiáramló gáz nyomása 1 bar és a gáz térfogatát is ezen a nyomáson mérjük.
34. (L1) Számold ki a 2,00·10-4 mol/kg koncentrációjú Na2SO4 oldat közepes aktivitási tényezőjének közelítő értékét 25 °C-on!
35. (L3) Számold ki annak az elektródnak a potenciálját 25 °C-on, amelynek elektronvezetője egy titánszál, ionvezetője egy 0,50 mol/dm3 koncentrációjú (TiO)SO4 oldat (pH=0)! Az elektród standardpotenciálja -0,860 V.
36. (K2) Számold ki, mekkora a termikus hullámhossz 50,0 ?C-on , 100,0 cm3 He molekulát tartalmazó gázban!