UNIVERSIDAD DEL VALLE FACULTAD DE CIENCIAS DEPTO. DE QUMICA Termodinmica Febrero-Junio/2014 - Profesor: Julio Csar Arce

Taller 3

1. La tensin superficial y la densidad del mercurio a 273 K son =4.70 Nm-1 y =13.6x103 kg m

-3. Calcule el trabajo requerido para dividir 1.00 kg de mercurio en gotitas esfricas de

1.00 m de dimetro. (Usted tendr que consultar la expresin para el trabajo de expansin

superficial.)

2. Un gas monoatmico se expande de (P1=3.00 atm, V1=500 cm3) a (P2=1.00 atm,

V2=2000 cm3). Calcule el trabajo mximo para (a) un proceso isocrico de P1 a P2 seguido

de un proceso isobrico de V1 a V2, (b) un proceso isobrico de V1 a V2 seguido de un

proceso isocrico de P1 a P2. El proceso completo puede ser isotrmico? Adiabtico?

3. Calcule el trabajo involucrado en la expansin isotrmica reversible de 1 mol de CH4(g)

desde 1.00 dm3 a 5.00 dm

3 a 300 K, empleando la ecuacin de estado de Redlich-Kwong.

Las constantes de Redlich-Kwong para este gas son A=32.205 dm6 bar mol

-2 K

1/2 y

B=0.029850 dm3 mol

-1. Respuesta: -3.93 kJ.

4. 1 mol de un gas ideal monoatmico pasa de 2.00 bar y 273 K a 4.00 bar, a travs del

camino reversible definido por P/V=constante. Calcule U, H, q y w para este proceso. Respuestas: 10.2 kJ, 17.0 kJ, 13.6 kJ, -3.40 kJ.

5. Algunos autores llaman gas perfecto al gas modelo que cumple 0T . Muestre que

esto implica que 0)/( TT PH , VP CTU )/( y PV CTH )/( . Discuta estos

resultados.

6. Una cantidad de N2 a 25 C se comprime reversible y adiabticamente de 20.0 dm3 a 5.00

dm3. Calcule su temperatura final. Respuesta: 519 K.

7. 1 mol de etano a 25 C y 1 atm se calienta a 1200 C a presin constante. Calcule U, H, q y w. Dato: CP/R=0.06436+(2.137x10

-2 K

-1)T-(8.236x10

-6 K

-2)T

2+(1.024x10

-9 K

-3)T

3.

Respuestas: 113.1 kJ, 122.9 kJ, 122.9 kJ, -9.8 kJ.

8. Calcule la entalpa estndar de la reaccin C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) a 1273 K. Datos:

CP[CO(g)]/R=3.231+(8.379x10-4

K-1

)T-(9.86x10-8

K-2

)T2

CP[H2(g)]/R=3.496+(1.006x10-4

K-1

)T-(2.42x10-7

K-2

)T2

CP[H2O(g)]/R=3.652+(1.156x10-3

K-1

)T-(1.42x10-7

K-2

)T2

CP[C(s)]/R=-0.6366+(7.049x10-3

K-1

)T-(5.20x10-6

K-2

)T2+(1.38x10

-9 K

-3)T

3

Consulte otros datos que pudiere necesitar. Respuesta: 136.964 kJ mol-1

.