Tentamen i Kemisk termodynamik kl 8-13

Relevanta dokument
Tentamen i Kemisk Termodynamik kl 14-19

Tentamen i Kemisk Termodynamik kl 13-18

Bestäm brombutans normala kokpunkt samt beräkna förångningsentalpin H vap och förångningsentropin

Tentamen i Kemisk termodynamik kl 14-19

Tentamen i Kemisk Termodynamik kl 14-19

Tentamen, Termodynamik och ytkemi, KFKA01,

Hur förändras den ideala gasens inre energi? Beräkna också q. (3p)

Lösningar till tentamen i Kemisk termodynamik

TENTAMEN I TERMODYNAMIK för K2 och Kf2 (KVM090) kl i V

Tentamen i Kemisk Termodynamik kl 14-19

Tentamen i kemisk termodynamik den 12 juni 2012 kl till (Salarna L41, L51 och L52)

Tentamen i KFK080 Termodynamik kl 08-13

Tentamen i Kemisk termodynamik kl 8-13

Tentamen i kemisk termodynamik den 17 januari 2014, kl

Tentamen KFKA05 och nya KFK080,

Farmaceutisk fysikalisk kemi, A6. Föreläsning: Faslära PH

Godkänt-del. Hypotetisk tentamen för Termodynamik och ytkemi, KFKA10

Repetition F11. Molär Gibbs fri energi, G m, som funktion av P o Vätska/fasta ämne G m G m (oberoende av P) o Ideal gas: P P. G m. + RT ln.

Tentamen i Termodynamik för K och B kl 8-13

Lösningar till tentamen i Kemisk termodynamik

Övningstentamen i KFK080 för B

Tentamen KFKA05, 26 oktober 2016

Tentamen i Molekylär växelverkan och dynamik, KFK090 Lund kl

Föreläsning 2.3. Fysikaliska reaktioner. Kemi och biokemi för K, Kf och Bt S = k lnw

jämvikt (där båda faserna samexisterar)? Härled Clapeyrons ekvation utgående från sambandet

Godkänt-del A (uppgift 1 10) Endast svar krävs, svara direkt på provbladet.

Lösningsförslag. Tentamen i KE1160 Termodynamik den 13 januari 2015 kl Ulf Gedde - Magnus Bergström - Per Alvfors

Lösningar till tentamen i Kemisk termodynamik

Ytor och gränsskikt, Lektion 1 Ytspänning, kapillaritet, ytladdning

Repetition F10. Lunds universitet / Naturvetenskapliga fakulteten / Kemiska institutionen / KEMA00

Tentamen i Termodynamik Q, F, MNP samt Värmelära för kursen Värmelära och Miljöfysik 20/8 2002

Tentamen KFK080 för B,

Bindelinjer gäller för bestämd temp. Hävstångsregeln gäller.

Kap 3 egenskaper hos rena ämnen

Godkänt-del. Hypotetisk tentamen för Termodynamik och ytkemi, KFKA10

Godkänt-del A (uppgift 1 10) Endast svar krävs, svara direkt på provbladet.

Kemisk Dynamik för K2, I och Bio2

Repetition F12. Lunds universitet / Naturvetenskapliga fakulteten / Kemiska institutionen / KEMA00

50p. Rättningstiden är i normalfall 15 arbetsdagar, annars är det detta datum som gäller:

Om trycket hålls konstant och temperaturen höjs kommer molekylerna till slut att bryta sig ur detta mönster (sublimation eller smältning).

Fysikalisk kemi KEM040. Clausius-Clapeyronekvationen Bestämning av ångtryck och ångbildningsentalpi för en ren vätska (Lab2)

Kapitel 11. Egenskaper hos lösningar. Koncentrationer Ångtryck Kolligativa egenskaper. mol av upplöst ämne liter lösning

EGENSKAPER FÖR ENHETLIGA ÄMNEN

Repetition F9. Lunds universitet / Naturvetenskapliga fakulteten / Kemiska institutionen / KEMA00

Kapitel 11. Egenskaper hos lösningar

Tentamen i Turbomaskiner 7,5 hp

KONTROLLSKRIVNING. Fysikintroduktion för basterminen. Datum: Tid: Hjälpmedel:

TENTAMEN I TERMODYNAMIK för K2, Kf2 och TM (KVM091 och KVM090) kl och lösningsförslag

Termodynamik FL4. 1:a HS ENERGIBALANS VÄRMEKAPACITET IDEALA GASER ENERGIBALANS FÖR SLUTNA SYSTEM

FÖRELÄSNING 9. YTAKTIVA ÄMNEN OCH SJÄLVASSOCIERANDE SYSTEM.

Tentamen KFKA05 Molekylära drivkrafter 1: Termodynamik,

Galenisk och Fysikalisk kemi för Receptarieprogrammet. Övningsexempel i Fysikalisk kemi

BESTÄMNING AV C P /C V FÖR LUFT

Repetition F7. Lunds universitet / Naturvetenskapliga fakulteten / Kemiska institutionen / KEMA00

Tentamen KFKA05 för B, kl 14-19

kanal kanal (Totalt 6p)

Tentamen KFKF01,

Temperatur T 1K (Kelvin)

Termodynamik FL3. Fasomvandlingsprocesser. FASER hos ENHETLIGA ÄMNEN. FASEGENSKAPER hos ENHETLIGA ÄMNEN. Exempel: Koka vatten under konstant tryck:

Lösningsförslag Tentamen Inledande kurs i energiteknik 7,5hp

YTKEMI. Föreläsning 8. Kemiska Principer II. Anders Hagfeldt

Tentamen i Termodynamik och Statistisk fysik för F3(FTF140)

Allmän Kemi 2 (NKEA04 m.fl.)

Repetition F4. Lunds universitet / Naturvetenskapliga fakulteten / Kemiska institutionen / KEMA00

SF1513 NumProg för Bio3 HT2013 LABORATION 4. Ekvationslösning, interpolation och numerisk integration. Enkel Tredimensionell Design

Kapitel 6. Termokemi. Kapaciteten att utföra arbete eller producera värme. Storhet: E = F s (kraft sträcka) = P t (effekt tid) Enhet: J = Nm = Ws

Ur en kortlek på 52 kort väljer man ( utan återläggning och utan hänsyn till ordning) slumpvis 5 kort. Vad är sannolikheten för att få

Kapitel V. Praktiska exempel: Historien om en droppe. Baserat på material (Pisaran tarina) av Hanna Vehkamäki

Idealgasens begränsningar märks bäst vid högt tryck då molekyler växelverkar mera eller går över i vätskeform.

Räkneövning 2 hösten 2014

Termodynamik FL1. Energi SYSTEM. Grundläggande begrepp. Energi. Energi kan lagras. Energi kan omvandlas från en form till en annan.

Kapitel Kapitel 12. Repetition inför delförhör 2. Kemisk kinetik. 2BrNO 2NO + Br 2

Kapitel 6. Termokemi. Kapaciteten att utföra arbete eller producera värme. Storhet: E = F s (kraft sträcka) = P t (effekt tid) Enhet: J = Nm = Ws

TENTAMEN I TERMODYNAMIK för K2, Kf2 och TM2 (KVM091 och KVM090) kl

Repetition. Termodynamik handlar om energiomvandlingar

Kapitel 6. Termokemi

Kapitel Repetition inför delförhör 2

TENTAMEN I TERMODYNAMIK för K2 och Kf2 (KVM090) kl i V

Allmän kemi. Läromålen. Viktigt i kap 17. Kap 17 Termodynamik. Studenten skall efter att ha genomfört delkurs 1 kunna:

Kapitel 17. Spontanitet, Entropi, och Fri Energi. Spontanitet Entropi Fri energi Jämvikt

Kapitel 17. Spontanitet, Entropi, och Fri Energi

Wilma kommer ut från sitt luftkonditionerade hotellrum bildas genast kondens (imma) på hennes glasögon. Uppskatta

Kapitel 6. Termokemi

Föreläsning 4. Koncentrationer, reaktionsformler, ämnens aggregationstillstånd och intermolekylära bindningar.

Tentamen i termodynamik. 7,5 högskolepoäng. Namn: (Ifylles av student) Personnummer: (Ifylles av student)

TENTAMEN I TERMODYNAMIK för K2 och Kf2 (KVM091 och KVM090) förmiddag

TENTAMEN I KEMI TFKE16 (4 p)

Termodynamik Föreläsning 4

Skrivning i termodynamik och jämvikt, KOO081, KOO041,

Fysikaliska modeller

Tentamen i KFKF01 Molekylära drivkrafter 2: Växelverkan och dynamik, 3 juni 2019

Lösningar Heureka 2 Kapitel 14 Atomen

TENTAMEN KEM 011, DEL A och B

Fysik del B2 för tekniskt basår / teknisk bastermin BFL 120/ BFL 111

PTG 2015 övning 1. Problem 1

Tentamen i Allmän kemi 7,5 hp 5 november 2014 ( poäng)

FUKTIG LUFT. Fuktig luft = torr luft + vatten m = m a + m v Fuktighetsgrad ω anger massan vatten per kg torr luft. ω = m v /m a m = m a (1 + ω)

18. Fasjämvikt Tvåfasjämvikt T 1 = T 2, P 1 = P 2. (1)

Tentamen. TFYA47 Ytor och gränsskikt, TEN2 5 januari 2017 kl Skrivsal: TER3

PTG 2015 övning 3. Problem 1

Transkript:

Institutionen för kemi entamen i Kemisk termodynamik 22-1-19 kl 8-13 Hjälmedel: Räknedosa BE och Formelsamling för kurserna i kemi vid KH. Endast en ugift er blad! kriv namn och ersonnummer å varje blad! lla använda ekvationer som inte finns i formelsamlingen skall motiveras och alla gjorda antaganden skall redovisas. Maximum 1 oäng er ugift. Vid tentamen maximeras summan av antalet oäng från det senaste årets kontrollskrivningar och de två första ugifterna till 2 oäng. 25 inklusive kontrollskrivningsoäng krävs för godkänd tentamen. 1. Lagen om korresonderande tillstånd innebär att alla icke-ideala gaser aroximativt följer samma tillståndsekvation om man använder de reducerade variablerna r / c r / c och V mr V m /V mc där c betecknar värden vid den kritiska unkten. För H 2 O är c 221 bar och c 648 K. nvänd diagrammet som visar komressibilitetsfaktorn Z som funktion av det reducerade trycket r vid olika reducerade temeraturer r och beräkna densiteten för överhettad vattenånga vid 3 o C och trycket 8 bar. 2. För vattenlösningar av aminosyran glycin (α-aminoättiksyra) gäller följande data vid 25 o C:

K a H o /(kj/mol) + H 3 NCH 2 COOH! H + + + H 3 NCH 2 COO - 2.35 3.92 + H 3 NCH 2 COO -! H + + H 2 NCH 2 COO - 9.78 44.2 Beräkna K a för båda rotolysstegen vid 37 o C. 3. Figuren visar fasdiagrammet för systemet vatten-natriumsulfat vid trycket 1 atm. Beskriv vad som händer under nedkylning av Na 2 O 4 (aq)-lösningar som innehåller 4 res. 2 vikts- % natriumsulfat från +3 o C till 3 o C. 4. En lösning av metan i bensen kan betraktas som en ideal utsädd lösning där Henry s konstant för metan är K CH4 5.62 1 7 Pa. Beräkna molaliteten av metan (d.v.s. antal mol metan i 1 g bensen) i en bensenlösning vid 25 o C då det totala ångtrycket ovanför lösningen är 987 mbar. Ren bensens ångtryck vid 25 o C är 124 mbar. G 5. En vätskas ytsänning ges av γ dvs ytsänningen γ är ökningen i Gibbs fria energi er ytenhet då ytan förstoras vid konstant tryck och temeratur. För vatten är ytsänningen vid några olika temeraturer t / o C 15 25 5 γ / (mn/m) 75.7 73.5 72. 67.9 Beräkna synunkt. och H vid 25 o C och kommentera resultatet från molekylär

entamen i Kemisk termodynamik 2119 ugift 3 Namn: Personnummer:

Lösningsförslag till tentamen i Kemisk termodynamik 2119: 1. 573K; c 648 K r 573/648.88 8 bar; c 221 bar r 8/221.36 Diagrammet Z.75 Z V m /R; ρ M/V m ρ M/ZR 18 8 1 5 /(.75 R 573) 4.3 1 4 g/m 3 4.3 kg/m 3 Kommentar: Det exerimentella värdet är ρ 41.1 kg/m 3 2. Jämviktskonstantens temeraturberoende ges av van t Hoffs ekvation: ( ) ln K H 2 som integreras mellan 1 298 K och 2 31 K med antagandet att R H o är oberoende av temeraturen: ( 31) ( 298) ( 31) ( 298) K H 1 1 K ln ln1 log ln1 [K a (298) K a (31)] K R 31 298 K K a (31) K a (298) 6.776 1-6 H o Första rotolyssteget: K a (31) 2.35 6.776 1-6 392 2.32 ndra rotolyssteget: K a (31) 9.78 6.776 1-6 442 9.48 3. Intermediär förening belägen vid 8.92 mol % Na 2 O 4 nna O 8.92 1 2 4 Na 2 O 4 (H 2 O) 1 n 91.1 1 w Na 2 O 4.4 motsvarar x x Na 2O4 Na 2O4 3 w w M M Na 2O4.4 18 5.28 1.96 142.5 x.53 eller.53 mol %. Vid 3 C 1-fasområde med vattenlösning av Na 2 O 4 Na 2 O 4. Vid ca 3 C börjar H 2 O (s) falla ut. Mellan 3 och 15 C 2-fasområde med H 2 O (s) + lösning. Mängden is ökar och lösning minskar vid kylning enligt hävstångsregeln samtidigt som lösningens sammansättning ökar från.53 mol % Na 2 O 4 vid 3 C till 1 mol % vid 15 C (Eutektikum). Vid 15 C försvinner lösningen och Na 2 O 4 (H 2 O) 1 (s) börjar falla ut. Under 15 C tvåfasområde med H 2 O (s) + Na 2 O 4 (H 2 O) 1 (s). xna O.2 18 2 4 w.2 motsvarar. 317 Na 2 O 4 x.8 142.5 x.33 eller 3.3 mol % Na 2 O 4 Vid 3 C 1-fasområde med vattenlösning av Na 2 O 4. Vid ca 15 C börjar Na 2 O 4 (H 2 O) 1 (s) falla ut. Mellan 15 och 15 C 2-fasområde med Na 2 O 4 (H 2 O) 1 (s) + lösning. Mängden Na 2 O 4 (H 2 O) 1 (s) ökar och lösning minskar vid kylning enligt hävstångsregeln samtidigt som lösningens sammansättning minskar från 3.3 mol % Na 2 O 4 vid 15 C till 1 mol % vid 15 C (Eutektikum). Vid 15 C försvinner lösningen och H 2 O (s) börjar falla ut. Under 15 C tvåfasområde med H 2 O (s) + Na 2 O 4 (H 2 O) 1 (s).

4. För metan gäller Henry:s lag. CH4 K. x CH4 562x1 7 x CH4 Pa (1) Då måste för bensen Raoults lag gälla: bensen * x bensen * (1 x CH4 ) 124x1 4 (1 x CH4 ) Pa (2) tot 987x1-3 x1 5 Pa 987x1 4 Pa bensen + CH4 (3) (1) (2) o. (3) ger: tot *(1-x CH4 ) + Kx CH4 (4) x CH4 ( tot *)/(K *) (987x1 4 124x1 4 )/(562x1 7 124x1 4 ) 154x1-3 x CH4 n CH4 /(n CH4 + n bensen ) ~ n CH4 /n bensen m CH4 /(1/M bensen ) då x CH4 << 1 154x1-3 m CH4 /(1/78) 78 m CH4 (5) m CH4 154x1-3 /78 2 mol CH 4 /1 g bensen G G G 5. G G( ) dg d + d + d γd d + Vd Konstant : dg γd d dg exakt differential γ 76 74 Lutning 1.57x1 4 Nm 1 K 1 Ytsänning / mnm 1 72 7 68 1 2 3 4 5 emeratur / C

angentens lutning vid 25 C γ 1.57. 1 4 Nm 1 K 1 1.57. 1 4 Nm 1 K 1 1.57. 1 4 J/m 2 K G H H G γ H + γ 72. 1 3 + 298. 1.57. 1 4.119 J/m 2 En ökning av betyder att vattenmolekyler överförs från det inre av vätskan till ytan. > H betyder att entalin är högre för molekylerna vid ytan än i det inre av vätskan ga färre attraktiva krafter mellan grannmolekyler vid ytan än i det inre av vätskan (se fig 21.5 i Chang) > betyder att vattenmolekyler har mer rörelsefrihet (är mer oordnade) vid ytan än i det inre av vätskan ga av de lägre attraktiva intermolekylära krafterna.