1. (W1) Egy gázt tartalmazó rendszer térfogatának növelése közben a nyomást a következő összefüggés szerint szabályozzuk: p / kPa = 37,0 (V / dm3)3 – 27,0 (V / dm3) + 5,50. Számold ki a rendszeren végzett térfogati munkát miközben a tartály térfogatát 1,50 dm3-ről 5,00 dm3-re növeltük!
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 = 0,570 + 14,0·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 = 0,040 m3, VC = 0,100 m3. Számold ki a munkavégzést, a hőközlést és a belső energia megváltozását a B→C részfolyamatban!
3. (A1) Egy rendszer fundamentális egyenlete: s / R = ln(u1,5A·v), ahol R az egyetemes gázállandó, A pozitív konstans. Határozd meg a T(p,v) állapotegyenletet és ez alapján add meg a 3,00 mol anyagmennyiségű rendszer hőmérsékletét 60 kPa nyomáson és 120,6 dm3 térfogatnál!
4. (E2) Egy ideális gázzal töltött izolált henger egy mozgatható és izoláló, 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 = 2,20 és n2 = 2,70 mol, kezdetben a hőmérséklet a két tartályban T1 = 290 ill. T2 = 360 K. Határozd meg a mozgatható fal rögzítésének megszüntetése után beálló egyensúlyi térfogatarányt!
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 1,3, 2,8 és 1,7 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?
6. (M1) Állandó nyomáson adiabatikusan párolog 55,00 g folyékony metanol (M = 32,00 g/mol). Becsüld meg a folyadék hőmérsékletének csökkenését miközben 0,85 g folyadék elpárolog. A folyékony metanol moláris párolgáshője 35,5 kJ/mol, az izobár hőkapacitása 77,0 Jmol–1K–1, mindkettőről feltehető, hogy a hőmérséklettől független, továbbá az eltávozó gőz hőmérsékletváltozása elhanyagolható.
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) = 53,40 – 6,30·10–4 T / K + 2,00·10–11 T 3 / K3 összefüggés írja le. Számítsd ki a hőmennyiséget, amellyel 2,50 mol gázelegyet 120 kPa nyomáson 400,0 K-ről 725,0 K-re melegíthetünk.
8. (Q2) Egy körfolyamat négy "fordulópontjának" termodinamikai adatait tüntettük fel az alábbi táblázatban. Számold ki a körfolyamat hatásfokát!
| Állapot | T / °C | p / kPa | v / dm3mol–1 | u / kJ mol–1 | s / J K–1mol–1 |
| 1 | 580 | 8560 | 0,8286 | 58,660 | 127,5 |
| 2 | 580 | 1560 | 4,547 | 59,272 | 140,5 |
| 3 | 140 | 51,27 | 0,006550 | 49,102 | 140,5 |
| 4 | 140 | 222,3 | 15,45 | 45,478 | 127,5 |
9. (C1) A víz gőznyomása 20,0 °C-on 17,5 Torr, párolgási entalpiája 40,6 kJ/mol. Becsüld meg azt a hőmérsékletet, amelyiken a gőznyomás 780,0 Torr.
10. (C2) A nátrium olvadáshője a normál olvadáspontján (97,7 °C) 2,60 kJ/mol. A nátrium sűrűsége ebben a tartományban 0,97 g/cm3 a szilárd és 0,93 g/cm3 a folyadék fázisban. Becsüld meg az olvadáspontot 310,0 atm-n.
11. (C3) Egy szilárd anyag móltérfogata 7,11 cm3/mol 1,00 atm nyomáson 1084,6 °C-on, az olvadáspontján. A folyadék móltérfogata ezen a hőmérsékleten és nyomáson 7,92 cm3/mol. 90,0 atm nyomáson az olvadáspont 1358,5 K. Becsüld meg a szilárd anyag moláris olvadási entalpiáját.
12. (C4) A metanol (M = 32,0 g/mol) gőznyomását különböző hőmérsékleteken az alábbi táblázat tartalmazza. Határozd meg a metanol párolgási entalpiáját!
| T / °C | -44,0 | -16,2 | 64,7 | 84,0 | 138,0 |
| p / Torr | 1,0 | 10,0 | 760,0 | 1520,0 | 7600,0 |
13. (C6) A hármaspontja közelében a folyékony ill. a szilárd metil-klorid gőznyomását a következő egyenletek adják meg: ln(p / Pa) = 21,53 – 2589,6T –1 / K–1 ill. ln(p / Pa) = 25,94 – 3363,0T –1 / K–1. Mekkora az metil-klorid hármasponti nyomása és hőmérséklete? Mekkora a párolgás-, olvadás- és a szublimációs hő a hármaspontban?
14. (P2) Egy 9,5 literes edény két egyenlő részre van osztva. A bal oldalon nitrogén van 1,90 atm nyomáson 20,0 °C-on, a jobb oldalon pedig klór ugyanilyen nyomáson és térfogaton. Számold ki a keveredés szabadentelpia-változását.
15. (P3) A tiszta dietil-éter gőznyomása 0,58169 atm. m kg nem-párolgó anyagot adva 0,980 kg dietil-éterhez a gőznyomás 0,54970 atm-ra csökkent (M = 230 g/mol). Számold ki a dietil-éter aktivitását és aktivitási együtthatóját az oldatban!
16. (V1) A benzol (A) gőznyomása 4022,7 Torr, a orto-xilolé (B) 715,8 Torr 140 °C-on . Ez a két vegyület ideális folyadék és gőzelegyet képez. Határozd meg az összetételét a 0,12 atm nyomáson 140 °C-on kondenzáló folyadékelegynek!
17. (V2) A toluol (A) gőznyomása 580,7 Torr, a meta-xilolé (B) 230,1 Torr 100 °C-on. Ez a két vegyület ideális folyadék és gőzelegyet képez. Milyen nyomáson lesz 100 °C-on egyensúlyban a zA = 0,200 összetételű folyadék elhanyagolható mennyiségű gőzzel?
18. (V3) A toluol (A) gőznyomása 1900,6 Torr, a meta-xilolé (B) 839,0 Torr 140 °C-on. Ez a két vegyület ideális folyadék és gőzelegyet képez. Milyen határok között változhat a a nyomás egy kétfázisú rendszerben, ha zA = 0,700?
19. (F1) Mekkora annak az ismeretlen vegyületnek a moláris tömege, amelyből ? g-ot adva mosz g vízhoz az oldószer fagyáspontja 10,2 °C-kal csökken. Az oldószer normál olvadáspontja 273,2 K, olvadáshője 6,01 kJ/mol?
20. (F4) Polisztirol toluolos oldatainak ozmózisnyomását mérték 30 °C-on és a nyomást oldószermagasságban adták meg (ρ = 1,000 g/cm3). Számold ki a polimer moláris tömegét!
| c / g L–1 | 2,000 | 6,000 | 8,500 | 12,500 |
| h / cm | 0,475 | 1,575 | 1,912 | 2,969 |
21. (F5) Számold ki annak az oldatnak az olvadáspontját, ami 8,5 g glükózt tartalmaz 500 cm3 benzolban. (A benzol olvadáshője 9,90 kJ/mol, sűrűsége 0,79 g / cm3, olvadáspontja 5,5 °C.)
22. (F6) Számold ki a para-xilol krioszkópos állandóját! (A szükséges adatoknak nézz utána!)
23. (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 395,0 K-n!
24. (G5) A Zn(sz) + H2O(g) = ZnO(sz) + H2(g) reakció standard entalpiaváltozása 920 és 1260 K között közelítőleg állandó, 224,0 kJ/mol. A reakció standard szabadentalpia-változása 1124 K-n 56,30 kJ/mol. Becsüld meg azt a hőmérsékletet, ahol az egyensúlyi állandó 1!
25. (G6) Becsüld meg a 2 P(sz,fehér) + 2,5 O2(g) = 0,5 P4O10(sz) reakció standard szabadentalpia-változását és egyensúlyi állandóját 740 K-en, feltéve, hogy a reakció standard entalpia- és entrópiaváltozása független a hőmérséklettől! A szükséges adatoknak nézz utána!
26. (G7) Egy gázfázisú reakcióban (5 A + 3 B = 2 C + 2 D) azt találták, hogy 3,75 mol A-t, 2,75 mol B-t és 1,75 mol D-t összekeverve az egyensúlyi gázelegy 0,30 mol C-t tartalmazott 5,0 bar össznyomáson és 250 K-en. Számold ki a reakció standard szabadentalpia-változását!
27. (G8) Számold ki, hányszorosára változik meg a 2 SO2(g) + O2(g) = 2 SO3(g) reakcióban Kx értéke ha a nyomást 0,5-ről 2,1 barra emeljük állandó hőmérsékleten.
28. (S1) Számold ki egy 37,00 nm sugarú gömb alakú acetoncsepp feletti egyensúlyi gőznyomását 20,00 °C-on. A aceton normál gőznyomása 24,60 kPa, felületi feszültsége 23,70 mN/m, sűrűsége 0,792 g/cm3.
29. (S4) Számold ki a nyomásváltozást egy 15,10 nm átmérőjű gömb alakú csepp felszínén át, ha a folyadék anyagának felületi feszültsége 17,00 mN/m.
30. (T1) A jód diffúziós együtthatója benzolban 25 °C-on 2,13·10–9 m2/s. Várhatóan mennyi idő alatt tesz meg egy-egy molekula 54,00 mm-t?
31. (T3) Egy gáz (neon) viszkozitását úgy mérték, hogy egy hosszú csőben való áramlási idejét hasonlították ismeretlen gáz (η = 297 μP) áramlási idejéhez. Azonos nyomáskülönbségnél, azonos hőmérsékleten adott térfogatú neon ill. ismeretlen gáz 55,0 ill. 20,0 s alatt áramlott át. Határozd meg a neon viszkozitását!
32. (T7) Egy duplaüveges ablakban az üvegek távolsága 6,0 cm. Mekkora a hőáramlás sebessége a 24,0 °C-os szoba és a 1,0 °C-os park között 4,00 m2 ablakfelületen? (κ = 0,024 J K–1m–1s–1)
33. (T8) Számold ki, hogy mekkora nyomás szükséges ahhoz, hogy egy 8,60 m hosszú, 0,60 cm átmérőjű csövön át 300 K-en 8,50 L/h sebességgel áramoljon hidrogén (η = 90 μP). A kiáramló gáz nyomása 1 bar és a gáz térfogatát is ezen a nyomáson mérjük.
34. (L1) Számold ki a 4,00·10-4 mol/kg koncentrációjú Fe2(SO4)3 oldat relatív aktivitásának közelítő értékét 25 °C-on!
35. (L3) Számold ki annak az elektródnak a potenciálját 25 °C-on, amelynek elektronvezetője egy platinaszál, ionvezetője egy 0,45 mol/dm3 koncentrációjú Ce(SO4)2 oldat, amelyben 0,5 mol/dm3 Ce2(SO4)3 is van! Az elektród standardpotenciálja 1,440 V.
36. (K2) Számold ki, mekkora a termikus hullámhossz 5,0 ?C-on , 100,0 cm3 Ar molekulát tartalmazó gázban!