1. (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 + 13,0·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 = 0,035 m3, VC = 0,050 m3. Számold ki a munkavégzést, a hőközlést és a belső energia megváltozását a A→B részfolyamatban!
2. (W4) Egy rendszerben, ahol a belső energiát az U = 3,50 pV + U0 állapotegyenlet írja le. Mekkora lesz a rendszer térfogata, ha a p = 300,0 kPa és V = 4,00 dm3 állapotból a nyomást adiabatikusan 150,0 kPa-ra változtatjuk?
3. (A1) Egy rendszer fundamentális egyenlete: s / R = ln(u1,5A·v), ahol R az egyetemes gázállandó, A pozitív konstans. Határozd meg a p(T,v) állapotegyenletet és ez alapján add meg a 2,00 mol anyagmennyiségű rendszer nyomását 330 K hőmérsékleten és 78,4 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 = 1,90 és n2 = 3,30 mol, kezdetben a hőmérséklet a két tartályban T1 = 275 ill. T2 = 330 K. Határozd meg a rendszer egyensúlyi hőmérsékletét!
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 1,0, 3,2 és 2,1 dm2. A hengerek fala, a dugók és az összekötő rudak ideális hővezetők. Az egyensúly beállása után a C hengerben 120,0 kPa nyomást mértünk. Mekkora az egyensúlyi nyomás az A hengerben?
6. (M2) Add meg annak a rendszernek a hőkapacitását T = 300 K, v = 28,0 dm3/ mol állapotban, amelynek fundamentális egyenlete u = A·v2exp(s / R)!
7. (M3) Egy gázelegy állandó nyomáson mért moláris hőkapacitásának hőmérsékletfüggését 120 kPa nyomáson 200 K és 1000 K között a cp / (J·mol1·K1) = 53,40 5,70·104 T / K + 1,70·1011 T 3 / K3 összefüggés írja le. Számítsd ki a hőmennyiséget, amellyel 3,00 mol gázelegyet 120 kPa nyomáson 425,0 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 / dm3mol1 | u / kJ mol1 | s / J K1mol1 |
1 | 226,0 | 2367,0 | 0,021920 | 17,52 | 47,0 |
2 | 226,0 | 2367,0 | 1,366 | 46,88 | 112,2 |
3 | 26,0 | 3,533 | 505,8 | 31,80 | 112,2 |
4 | 26,0 | 3,533 | 189,45 | 13,41 | 47,0 |
9. (C1) A propanol gőznyomása 20,0 °C-on 1650,0 Torr, párolgási entalpiája 21,0 kJ/mol. Becsüld meg azt a nyomást, amelyiken a forráspont 13,5 °C.
10. (C2) A antimon olvadáshője a normál olvadáspontján (630,6 °C) 19,79 kJ/mol. A antimon sűrűsége ebben a tartományban 6,70 g/cm3 a szilárd és 6,53 g/cm3 a folyadék fázisban. Becsüld meg az olvadáspontot 500,0 atm-n.
11. (C3) Egy szilárd anyag móltérfogata 87,54 cm3/mol 1,00 atm nyomáson 5,5 °C-on, az olvadáspontján. A folyadék móltérfogata ezen a hőmérsékleten és nyomáson 88,74 cm3/mol. 140,0 atm nyomáson az olvadáspont 279,1 K. Becsüld meg a szilárd anyag moláris olvadási entalpiáját.
12. (C4) A etanol (M = 46,0 g/mol) gőznyomását különböző hőmérsékleteken az alábbi táblázat tartalmazza. Határozd meg a etanol párolgási entalpiáját!
T / °C | -2,3 | 19,0 | 63,5 | 97,5 | 126,0 |
p / Torr | 10,0 | 40,0 | 400,0 | 1520,0 | 3800,0 |
13. (C5) A kloroform (M = 119,5 g/mol) gőznyomása 42,7 °C-on 400,0 Torr, 120,0 °C-on 3800,0 Torr. Mekkora a kloroform normális forráspontja?
14. (P1) Egy víz-etanol keverékben, ahol az etanol móltörtje 0,0647, a két folyadék moláris térfogata 18,0982 cm3/mol illetve 52,3970 cm3/mol. Mennyi 4,00 kg oldat térfogata?
15. (P3) A tiszta izopropanol gőznyomása 0,02902 atm. m kg nem-párolgó anyagot adva 0,940 kg izopropanolhez a gőznyomás 0,02742 atm-ra csökkent (M = 240 g/mol). Számold ki a izopropanol aktivitását és aktivitási együtthatóját az oldatban!
16. (V1) A benzol (A) gőznyomása 1875,0 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 ? atm nyomáson!
17. (V4) A toluol (A) gőznyomása 290,2 Torr, a meta-xilolé (B) 107,9 Torr 80 °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!
18. (V5) A orto-xilol (A) gőznyomása 377,0 Torr, a meta-xilolé (B) 460,5 Torr 120 °C-on. Ez a két vegyület ideális folyadék és gőzelegyet képez. Határozd meg a gőzfázis/folyadékfázis mólarányt, ha zA = 0,80 és xA = 1,687 ?
19. (F1) Mekkora annak az ismeretlen vegyületnek a moláris tömege, amelyből ? g-ot adva mosz g etanolhoz az oldószer fagyáspontja 10,0 °C-kal csökken. Az oldószer normál olvadáspontja 159,0 K, olvadáshője 4,90 kJ/mol?
20. (F2) Egy ismeretlen anyagot vízban oldunk, a kapott oldat ozmózisnyomása 298 K-en 124 kPa. Becsüld meg az oldat forráspontját (a víz forráshője 40,66 kJ/mol, forráspontja 373 K)!
21. (F3) Az naftalin olvadáshője 78,5 kJ/mol, olvadáspontja 80,3 °C. Becsüld meg az ideális oldhatóságát dietil-éterben 22,000 °C-on (ρ = 0,713 g/cm3).
22. (F7) A tiszta p-xilol gőznyomása 115,9 °C-on 400,0 Torr. m g nem párolgó szerves anyagot adva 200,0 g p-xilolhoz a kapott oldat gőznyomása p Torr 115,9 °C-on. Számold ki az ismeretlen anyag moláris tömegét!
23. (G1) Egy reakcióra 400 K hőmérsékelten K = 5,00. Számold ki a reakció standard szabadentalpia-változását ezen a hőmérsékleten!
24. (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 470,0 K-n 2,3 kJ/mol. Mennyi az egyensúlyi állandó értéke 374,0 K-n?
25. (G5) 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 404 K-n 12,96 kJ/mol. Becsüld meg azt a hőmérsékletet, ahol az egyensúlyi állandó 1!
26. (G6) Becsüld meg a CaCO3(sz) = CaO(sz) + CO2(g) reakció standard szabadentalpia-változását és egyensúlyi állandóját 560 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 14,0 K-es emelésével (273,0 K-ről) az eredeti 3,0-szeresére változik?
28. (S1) Számold ki egy 28,00 nm sugarú gömb alakú vízcsepp feletti egyensúlyi gőznyomását 20,00 °C-on. A víz normál gőznyomása 2,30 kPa, felületi feszültsége 72,40 mN/m, sűrűsége 0,998 g/cm3.
29. (S2) Milyen magasra emelkedik a víz egy 1,15 mm átmérőjű kapillárisban, amelynek anyagát a folyadék ideálisan nedvesíti? A víz felületi feszültsége 72,40 mN/m, sűrűsége 0,998 g/cm3.
30. (T3) Egy gáz (xenon) viszkozitását úgy mérték, hogy egy hosszú csőben való áramlási idejét hasonlították gázkeverék (η = 211 μP) áramlási idejéhez. Azonos nyomáskülönbségnél, azonos hőmérsékleten adott térfogatú xenon ill. gázkeverék 74,0 ill. 22,0 s alatt áramlott át. Határozd meg a xenon viszkozitását!
31. (T5) Egy acélgolyó (7720 kg/m3) 1,2 ill. 8,6 s alatt ér át egy csövön, ha az vízzel ill. samponnal van töltve. A víz ill. a sampon sűrűsége 1010 ill. 1040 kg/m3. Számold ki a sampon relatív viszkozitását!
32. (T6) Becsüld meg a nátriumion effektív sugarát vízben, 25,0 °C-on, ha ezen a hőmérsékleten diffúziós együtthatója 1,330·109 m2s1 és a víz viszkozitása 0,891 cP.
33. (T8) Számold ki, hogy mekkora nyomás szükséges ahhoz, hogy egy 9,00 m hosszú, 0,90 cm átmérőjű csövön át 300 K-en 9,70 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 1,00·10-4 mol/kg koncentrációjú LiN3 oldat relatív aktivitásának közelítő értékét 25 °C-on!
35. (L2) A 2 K + 1 Pb2+ = 2 K+ + 1 Pb redox reakció standardpotenciálja 25 °C-on 2,80 V. Számold ki a reakció egyensúlyi állandóját ezen a hőmérsékleten!
36. (K2) Számold ki, mekkora a termikus hullámhossz 45,0 ?C-on , 100,0 cm3 F2 molekulát tartalmazó gázban!