1. (W1) Egy gázt tartalmazó rendszer térfogatának növelése közben a nyomást a következő összefüggés szerint szabályozzuk: p / kPa = 31,0 (V / dm3)2 – 20,0 (V / dm3) + 4,00. Számold ki a rendszeren végzett térfogati munkát miközben a tartály térfogatát 1,50 dm3-ről 4,00 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→C→B folyamatban! (A "→" jelek a p – V síkon egyenes szakaszokat jelentenek.) További adatok: pC = 100,0 kPa, pB = 3,125 kPa és VD = 4,000 dm3.
3. (A1) Egy rendszer fundamentális egyenlete: s / R = ln(u2,5A·v), ahol R az egyetemes gázállandó, A pozitív konstans. Határozd meg a v(p,T) állapotegyenletet és ez alapján add meg a 1,75 mol anyagmennyiségű rendszer térfogatát 80 kPa nyomáson és 300 K hőmérsékleten!
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 = 2,20 és n2 = 2,50 mol, kezdetben a hőmérséklet a két tartályban T1 = 300 ill. T2 = 340 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 = 2,00 és n2 = 3,00 mol, kezdetben a hőmérséklet a két tartályban T1 = 280 ill. T2 = 390 K. Határozd meg a mozgatható fal rögzítésének megszüntetése után beálló egyensúlyi térfogatarányt!
6. (M2) Add meg annak a rendszernek a hőkapacitását T = 310 K, v = 26,5 dm3/ mol 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) = 54,00 – 6,10·10–4 T / K + 1,90·10–11 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 | 600 | 8560 | 0,8481 | 58,660 | 128,0 |
| 2 | 600 | 1560 | 4,654 | 59,272 | 141,0 |
| 3 | 120 | 49,27 | 0,006551 | 49,102 | 141,0 |
| 4 | 120 | 222,3 | 14,70 | 45,478 | 128,0 |
9. (C1) A diklór-etán gőznyomása 25,0 °C-on 400,0 Torr, párolgási entalpiája 28,7 kJ/mol. Becsüld meg azt a nyomást, amelyiken a forráspont 17,5 °C.
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 360,0 atm-n.
11. (C3) Egy szilárd anyag móltérfogata 16,12 cm3/mol 1,00 atm nyomáson 231,9 °C-on, az olvadáspontján. A folyadék móltérfogata ezen a hőmérsékleten és nyomáson 16,98 cm3/mol. 185,0 atm nyomáson az olvadáspont 506,2 K. Becsüld meg a szilárd anyag moláris olvadási entalpiáját.
12. (C5) A kloroform (M = 119,5 g/mol) gőznyomása 42,7 °C-on 400,0 Torr, 152,3 °C-on 7600,0 Torr. Mekkora a kloroform normális forráspontja?
13. (C6) A hármaspontja közelében a folyékony ill. a szilárd víz gőznyomását a következő egyenletek adják meg: ln(p / Pa) = 24,33 – 4893,0T –1 / K–1 ill. ln(p / Pa) = 26,98 – 5617,0T –1 / K–1. Mekkora az víz hármasponti nyomása és hőmérséklete? Mekkora a párolgás-, olvadás- és a szublimációs hő a hármaspontban?
14. (P3) A tiszta metanol gőznyomása 0,12751 atm. m kg nem-párolgó anyagot adva 0,970 kg metanolhez a gőznyomás 0,11731 atm-ra csökkent (M = 190 g/mol). Számold ki a metanol aktivitását és aktivitási együtthatóját az oldatban!
15. (P4) Az 31,0%-os (m/m%) metanol-víz elegy sűrűsége 0,950 g/cm3 20 °C-on. Számold ki a metanol parciális moláris térfogatát, ha a vízé 17,96 cm3/mol!
16. (V2) A benzol (A) gőznyomása 3158,6 Torr, a meta-xilolé (B) 621,9 Torr 130 °C-on. Ez a két vegyület ideális folyadék és gőzelegyet képez. Milyen nyomáson lesz 130 °C-on egyensúlyban a zA = 0,900 összetételű folyadék elhanyagolható mennyiségű gőzzel?
17. (V3) A para-xilol (A) gőznyomása 854,7 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 folyadékfázis összetétele, ha zA = 0,900?
18. (V5) A toluol (A) gőznyomása 396,7 Torr, a meta-xilolé (B) 161,0 Torr 90 °C-on. Ez a két vegyület ideális folyadék és gőzelegyet képez. Határozd meg a gőzfázis/folyadékfázis mólarányt, ha zA = 0,90 és xA = ? ?
19. (F1) Mekkora annak az ismeretlen vegyületnek a moláris tömege, amelyből ? g-ot adva mosz g szén-tetrakloridhoz az oldószer fagyáspontja 10,8 °C-kal csökken. Az oldószer normál olvadáspontja 250,3 K, olvadáshője 2,47 kJ/mol?
20. (F5) Számold ki annak az oldatnak az olvadáspontját, ami 9,0 g szacharózt tartalmaz 300 cm3 benzolban. (A benzol olvadáshője 9,90 kJ/mol, sűrűsége 0,79 g / cm3, olvadáspontja 5,5 °C.)
21. (F6) Számold ki a ciklohexán krioszkópos állandóját! (A szükséges adatoknak nézz utána!)
22. (F7) A tiszta p-xilol gőznyomása 75,9 °C-on 100,0 Torr. m g nem párolgó szerves anyagot adva 280,0 g p-xilolhoz a kapott oldat gőznyomása p Torr 75,9 °C-on. Számold ki az ismeretlen anyag moláris tömegét!
23. (G2) A borneol gázfázisú izomerizációs reakciójának standard szabadentalpia-változása 503 K-en 9,4 kJ/mol. 0,205 mol borneolt és 0,355 mol izoborneolt (terméket) összemérünk 850 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!
24. (G3) 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 1192,0 K-n 46,2 kJ/mol. Mennyi az egyensúlyi állandó értéke 1022,0 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 386 K-n 15,85 kJ/mol. Becsüld meg azt a hőmérsékletet, ahol az egyensúlyi állandó 1!
26. (G7) Egy gázfázisú reakcióban (4 A + 2 B = 2 C + 3 D) azt találták, hogy 3,75 mol A-t, 2,50 mol B-t és 1,50 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!
27. (G8) Számold ki, hányszorosára változik meg a 2 SO2(g) + O2(g) = 2 SO3(g) reakcióban Kx értéke ha a nyomást 1,0-ről 2,3 barra emeljük állandó hőmérsékleten.
28. (S1) Számold ki egy 25,00 nm sugarú gömb alakú metanolcsepp feletti egyensúlyi gőznyomását 20,00 °C-on. A metanol normál gőznyomása 12,92 kPa, felületi feszültsége 22,60 mN/m, sűrűsége 0,792 g/cm3.
29. (S3) Számold ki a dietil-éter felületi feszültségét 20,0 °C-on, ha ezen a hőmérsékleten a dietil-éter 0,88 cm magasra emelkedik egy 1,10 mm belső átmérőjű kapillárisban. A dietil-éter sűrűsége ezen a hőmérsékleten 713 kg/m3.
30. (T4) Egy vízvezetékben a 45 °C-os vizet állandó 1,8 bar nyomással pumpálják a levegőre. Számold ki a vízhozamot, ha a vezeték átmérője 30,0 cm, hossza 12,0 m! A víz viszkozitása 45 °C-on 0,599 cP.
31. (T5) Egy acélgolyó (7620 kg/m3) 1,4 ill. 8,6 s alatt ér át egy csövön, ha az vízzel ill. samponnal van töltve. A víz ill. a sampon sűrűsége 1000 ill. 1090 kg/m3. Számold ki a sampon relatív viszkozitását!
32. (T6) Becsüld meg a káliumion effektív sugarát vízben, 25,0 °C-on, ha ezen a hőmérsékleten diffúziós együtthatója 1,960·10–9 m2s–1 és a víz viszkozitása 0,891 cP.
33. (T7) Egy duplaüveges ablakban az üvegek távolsága 6,0 cm. Mekkora a hőáramlás sebessége a 23,0 °C-os szoba és a 2,0 °C-os park között 3,50 m2 ablakfelületen? (κ = 0,024 J K–1m–1s–1)
34. (L2) A 3 Rb + 1 Fe3+ = 3 Rb+ + 1 Fe redox reakció standardpotenciálja 25 °C-on 2,94 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 platinaszál, ionvezetője egy 0,30 mol/dm3 koncentrációjú Cu(NO3)2 oldat, amely 1 mol/dm3 CuNO3-t tartalmaz! Az elektród standardpotenciálja 0,159 V.
36. (K2) Számold ki, mekkora a termikus hullámhossz 50,0 ?C-on , 180,0 cm3 F2 molekulát tartalmazó gázban!