1. (W1) Egy gázt tartalmazó rendszer térfogatának növelése közben a nyomást a következő összefüggés szerint szabályozzuk: p / kPa = 37,0 (V / dm3)2 – 20,0 (V / dm3) + 7,00. Számold ki a rendszeren végzett térfogati munkát miközben a tartály térfogatát 3,00 dm3-ről 4,50 dm3-re növeltük!
2. (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: pB = 1,235 kPa, VD = 1,000 dm3 és VB = 9,000 dm3.
3. (A1) Egy rendszer fundamentális egyenlete: s / R = ln(u1,5A·v), ahol R az egyetemes gázállandó, A pozitív konstans. Határozd meg a T(u,p) állapotegyenletet és ez alapján add meg a 2,75 mol anyagmennyiségű rendszer hőmérsékletét 8,92 kJ belső energiánál és 140 kPa nyomáson!
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 = 1,80 és n2 = 3,10 mol, kezdetben a hőmérséklet a két tartályban T1 = 270 ill. T2 = 400 K. Határozd meg a rendszer egyensúlyi hőmérsékletét!
5. (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 = 3,10 mol, kezdetben a hőmérséklet a két tartályban T1 = 300 ill. T2 = 330 K. Határozd meg a mozgatható fal rögzítésének megszüntetése után beálló egyensúlyi térfogatarányt!
6. (M1) Állandó nyomáson adiabatikusan párolog 40,00 g folyékony etanol (M = 46,00 g/mol). Becsüld meg a folyadék hőmérsékletének csökkenését miközben 0,75 g folyadék elpárolog. A folyékony etanol moláris párolgáshője 41,7 kJ/mol, az izobár hőkapacitása 109,8 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) = 54,00 – 5,90·10–4 T / K + 2,40·10–11 T 3 / K3 összefüggés írja le. Számítsd ki a hőmennyiséget, amellyel 4,00 mol gázelegyet 120 kPa nyomáson 400,0 K-ről 675,0 K-re melegíthetünk.
8. (Q1) A táblázatban feltüntetett adatok egy 4,00 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 | 227,0 | 2365,0 | 0,021920 | 17,52 | 46,5 |
| 2 | 227,0 | 2365,0 | 1,370 | 47,19 | 112,2 |
| 3 | 28,0 | 3,530 | 505,8 | 31,80 | 112,2 |
| 4 | 28,0 | 3,530 | 189,45 | 13,13 | 46,5 |
9. (C1) A diklór-etán gőznyomása 25,0 °C-on 400,0 Torr, párolgási entalpiája 28,7 kJ/mol. Becsüld meg azt a hőmérsékletet, amelyiken a gőznyomás 670,0 Torr.
10. (C2) A fehér ón olvadáshője a normál olvadáspontján (231,9 °C) 7,03 kJ/mol. A fehér ón sűrűsége ebben a tartományban 7,36 g/cm3 a szilárd és 6,99 g/cm3 a folyadék fázisban. Becsüld meg az olvadáspontot 380,0 atm-n.
11. (C3) Egy szilárd anyag móltérfogata 13,98 cm3/mol 1,00 atm nyomáson 650,0 °C-on, az olvadáspontján. A folyadék móltérfogata ezen a hőmérsékleten és nyomáson 15,34 cm3/mol. 165,0 atm nyomáson az olvadáspont 925,6 K. Becsüld meg a szilárd anyag moláris olvadási entalpiáját.
12. (C4) A toluol (M = 92,0 g/mol) gőznyomását különböző hőmérsékleteken az alábbi táblázat tartalmazza. Határozd meg a toluol párolgási entalpiáját!
| T / °C | 6,4 | 31,8 | 89,5 | 110,6 | 136,5 |
| p / Torr | 10,0 | 40,0 | 400,0 | 760,0 | 1520,0 |
13. (C6) A hármaspontja közelében a folyékony ill. a szilárd etán gőznyomását a következő egyenletek adják meg: ln(p / Pa) = 19,52 – 1768,1T –1 / K–1 ill. ln(p / Pa) = 32,35 – 2934,8T –1 / K–1. Mekkora az etán hármasponti nyomása és hőmérséklete? Mekkora a párolgás-, olvadás- és a szublimációs hő a hármaspontban?
14. (P1) Egy víz-etanol keverékben, ahol az etanol móltörtje 0,3731, a két folyadék moláris térfogata 16,8855 cm3/mol illetve 57,2600 cm3/mol. Mennyi 4,00 kg oldat térfogata?
15. (P3) A tiszta víz gőznyomása 0,03127 atm. m kg nem-párolgó anyagot adva 0,970 kg vízhez a gőznyomás 0,02955 atm-ra csökkent (M = 190 g/mol). Számold ki a víz aktivitását és aktivitási együtthatóját az oldatban!
16. (V2) A benzol (A) gőznyomása 1875,0 Torr, a toluolé (B) 799,4 Torr 110 °C-on. Ez a két vegyület ideális folyadék és gőzelegyet képez. Milyen nyomáson lesz 110 °C-on egyensúlyban a zA = 0,250 összetételű folyadék elhanyagolható mennyiségű gőzzel?
17. (V3) A benzol (A) gőznyomása 2449,8 Torr, a meta-xilolé (B) 454,0 Torr 120 °C-on. Ez a két vegyület ideális folyadék és gőzelegyet képez. Milyen határok között változhat a a nyomás egy kétfázisú rendszerben, ha zA = 0,250?
18. (V4) A benzol (A) gőznyomása 2449,8 Torr, a meta-xilolé (B) 454,0 Torr 120 °C-on. Ez a két vegyület ideális folyadék és gőzelegyet képez. Határozd meg annak a gőzelegynek az összetételét, amely az xA = 0,800 összetételű folyadékeleggyel van egyensúlyban!
19. (F1) Mekkora annak az ismeretlen vegyületnek a moláris tömege, amelyből ? g-ot adva mosz g vízhoz az oldószer fagyáspontja 10,0 °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 120 kPa. Becsüld meg az oldat forráspontját (a aceton forráshője 31,30 kJ/mol, forráspontja 330 K)!
21. (F4) Polisztirol toluolos oldatainak ozmózisnyomását mérték 20 °C-on és a nyomást oldószermagasságban adták meg (ρ = 1,005 g/cm3). Számold ki a polimer moláris tömegét!
| c / g L–1 | 1,900 | 6,000 | 9,000 | 12,500 |
| h / cm | 0,598 | 1,800 | 2,835 | 3,562 |
22. (F6) Számold ki a benzol ebullioszkópos állandóját! (A szükséges adatoknak nézz utána!)
23. (G3) A CaCl2·NHs(sz) = CaCl2(sz)+NHs(g) reakció standard entalpiaváltozása 350 és 470 K között közelítőleg állandó, 78,0 kJ/mol. A reakció standard szabadentalpia-változása 446,0 K-n 6,2 kJ/mol. Mennyi az egyensúlyi állandó értéke 398,0 K-n?
24. (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 470,0 K-n!
25. (G7) Egy gázfázisú reakcióban (5 A + 3 B = 2 C + 2 D) azt találták, hogy 3,50 mol A-t, 3,00 mol B-t és 1,25 mol D-t összekeverve az egyensúlyi gázelegy 0,50 mol C-t tartalmazott 3,5 bar össznyomáson és 250 K-en. Számold ki a reakció standard szabadentalpia-változását!
26. (G8) Számold ki, hányszorosára változik meg a 3 H2(g) + N2(g) = 2 NH3(g) reakcióban Kx értéke ha a nyomást 1,2-ről 2,3 barra emeljük állandó hőmérsékleten.
27. (G9) Mennyi annak a reakciónak a standard entalpiaváltozása, amelynek egyensúlyi állandója a hőmérséklet 14,0 K-es emelésével (298,0 K-ről) az eredeti 2,5-szeresére változik?
28. (S2) Milyen magasra emelkedik a metanol egy 2,00 mm átmérőjű kapillárisban, amelynek anyagát a folyadék ideálisan nedvesíti? A metanol felületi feszültsége 22,60 mN/m, sűrűsége 0,792 g/cm3.
29. (S4) Számold ki a nyomásváltozást egy 14,40 nm átmérőjű gömb alakú csepp felszínén át, ha a folyadék anyagának felületi feszültsége 23,70 mN/m.
30. (T1) A metanol diffúziós együtthatója vízban 25 °C-on 1,58·10–9 m2/s. Várhatóan mennyi idő alatt tesz meg egy-egy molekula 21,00 mm-t?
31. (T2) Számold ki az energiafluxust, ami egy 2,50 K/m hőmérsékletgradiensből adódik egy 300 K-es nitrogén mintában (κ = 0,0258 J K–1m–1s–1)!
32. (T6) Becsüld meg a dextróz effektív sugarát vízben, 25,0 °C-on, ha ezen a hőmérsékleten diffúziós együtthatója 0,673·10–9 m2s–1 és a víz viszkozitása 0,891 cP.
33. (T7) Egy duplaüveges ablakban az üvegek távolsága 4,0 cm. Mekkora a hőáramlás sebessége a 23,0 °C-os szoba és a -4,0 °C-os park között 4,00 m2 ablakfelületen? (κ = 0,024 J K–1m–1s–1)
34. (L2) A 2 Al + 3 Fe2+ = 2 Al3+ + 3 Fe redox reakció standardpotenciálja 25 °C-on 1,22 V. Számold ki a reakció egyensúlyi állandóját ezen a hőmérsékleten!
35. (L3) Számold ki annak az elektródnak a potenciálját 25 °C-on, amelynek elektronvezetője egy antimondarab, ionvezetője egy 0,35 mol/dm3 koncentrációjú SbOCl oldat (pH=0)! Az elektród standardpotenciálja 0,200 V.
36. (K1) Egy normálrezgés vibrációs partíciós függvénye 340,0 K hőmérsékleten 1,43. Számold ki a rezgés frekvenciáját!