= 2,5R 1,5R =1,667 T 2 =T 1. W =c vm W = ,5R =400,23K. V 1 =p 2. p 1 V 2. =p 2 R T. p 2 p 1 1 T 1 =p 2 1 T 2. =p 1 T 1,667 = ,23

Podobné dokumenty
Kolik energie by se uvolnilo, kdyby spalování ethanolu probíhalo při teplotě o 20 vyšší? Je tato energie menší nebo větší než při teplotě 37 C?

Úlohy: 1) Vypočítejte tepelné zabarvení dané reakce z následujících dat: C 2 H 4(g) + H 2(g) C 2 H 6(g)

Termochemie. Katedra materiálového inženýrství a chemie A Ing. Martin Keppert Ph.D.

MAGISTERSKÝ VÝBĚR úloh ze sbírek

Úlohy z fyzikální chemie

1. Termochemie - příklady 1. ročník

Termochemie. Verze VG

Zadání příkladů řešených na výpočetních cvičeních z Fyzikální chemie I, obor CHTP. Termodynamika. Příklad 10

TERMOCHEMIE, TERMOCHEMICKÉ ZÁKONY, TERMODYNAMIKA, ENTROPIE

Termochemie se zabývá tepelným zabarvením chemických reakcí Vychází z 1. termodynamického zákona. U změna vnitřní energie Q teplo W práce

kde k c(no 2) = 2, m 6 mol 2 s 1. Jaká je hodnota rychlostní konstanty v rychlostní rovnici ? V [k = 1, m 6 mol 2 s 1 ]

p st plyny 1 čistétuhél.akap.

2. KINETICKÁ ANALÝZA HOMOGENNÍCH REAKCÍ

Úloha 1-39 Teplotní závislost rychlostní konstanty, reakce druhého řádu... 11

Do známky zkoušky rovnocenným podílem započítávají získané body ze zápočtového testu.

Úloha 3-15 Protisměrné reakce, relaxační kinetika Úloha 3-18 Protisměrné reakce, relaxační kinetika... 6

TERMOCHEMIE. Entalpie H = Údaj o celkové... látky, není možné ji změřit, ale můžeme měřit... entalpie: H

bak-06=1/1

Model dokonalého spalování pevných a kapalných paliv Teoretické základy spalování. Teoretické základy spalování

CHEMIE. Pracovní list č. 4 - žákovská verze Téma: Tepelné zabarvení chemických reakcí. Mgr. Kateřina Dlouhá. Student a konkurenceschopnost

Tepelné reakce podle tepelné bilance

5. PRŮTOČNÉ HOMOGENNÍ REAKTORY

8. Chemické reakce Energetika - Termochemie

N A = 6, mol -1

Cvičení z termomechaniky Cvičení 2. Stanovte objem nádoby, ve které je uzavřený dusík o hmotnosti 20 [kg], teplotě 15 [ C] a tlaku 10 [MPa].

Fyzikální chemie. Magda Škvorová KFCH CN463 tel února 2013

A až E, s těmito váhami 6, 30, 15, 60, 15, což znamená, že distribuce D dominuje.

d T FP = fázový přechod (tání, tuhnutí, vypařování, kapalnění, sublimace)

Složení soustav (roztoky, koncentrace látkového množství)

Chemie - cvičení 2 - příklady

1/6. 2. Stavová rovnice, plynová konstanta, Avogadrův zákon, kilomol plynu

Inovace bakalářského studijního oboru Aplikovaná chemie CZ.1.07/2.2.00/ Výpočty z chemických vzorců

Značí se A r Určí se z periodické tabulky. Jednotkou je 1/12 hmotnosti atomu uhlíku. A r (H) = 1 A r (O) = 16

VZOROVÝ ZKOUŠKOVÝ TEST z fyzikální chemie( 1

Ú L O H Y. kde r je rychlost reakce vyjádřená úbytkem látkového množství kyslíku v molech v objemu 1 m

Základy chemické termodynamiky v příkladech

Chemické výpočty 11. Stechiometrické výpočty (včetně reakcí s ideálními plyny); reakce s přebytkem výchozí látky

Energie v chemických procesech. Druhy energie. Celková bilance energie 5/10/2017

1.1 Koncentrace látky A v binární směsi látek A a B, vyjádřená výrazem. 1.2 Koncentrace látky A v binární směsi látek A a B, vyjádřená výrazem 1000

Průvodka. CZ.1.07/1.5.00/ Zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Pořadí DUMu v sadě 10

Zákony ideálního plynu

stechiometrický vzorec, platné číslice 1 / 10

2.4 Stavové chování směsí plynů Ideální směs Ideální směs reálných plynů Stavové rovnice pro plynné směsi

Fyzikální chemie. 1.2 Termodynamika

Hydrochemie koncentrace látek (výpočty)

5. CHEMICKÉ REAKTORY

Příklady k zápočtu molekulová fyzika a termodynamika

6. Jaký je výkon vařiče, který ohřeje 1 l vody o 40 C během 5 minut? Měrná tepelná kapacita vody je W)

Nedokonalé spalování. Spalování uhlíku C na CO. Metodika kontroly spalování. Kontrola jakosti spalování. Části uhlíku a a b C + 1/2 O 2 CO

Dynamická podstata chemické rovnováhy

Nultá věta termodynamická

FYZIKÁLNÍ CHEMIE chemická termodynamika

Nedokonalé spalování. Spalování uhlíku C na CO. Metodika kontroly spalování. Kontrola jakosti spalování. Části uhlíku a a b C + 1/2 O 2 CO

Acetylen. Tlakové láhve s acetylenem. Toxicita acetylenu

III. STRUKTURA A VLASTNOSTI PLYNŮ

HNĚDOUHELNÝ MULTIPRACH V TECHNOLOGICKÝCH PODMÍNKÁCH VÝROBY EXPANDOVANÉHO KAMENIVA

Výfukové plyny pístových spalovacích motorů

FYZIKÁLNÍ CHEMIE I: 1. ČÁST KCH/P401

Bezpečnost chemických výrob N Petr Zámostný místnost: A-72a tel.:

Termochemie { práce. Práce: W = s F nebo W = F ds. Objemová práce (p vn = vnìj¹í tlak): W = p vn dv. Vratný dìj: p = p vn (ze stavové rovnice) W =

KLIMATIZACE A PRŮMYSLOVÁ VZDUCHOTECHNIKA VYBRANÉ PŘÍKLADY KE CVIČENÍ I.

Mol. fyz. a termodynamika

KTEV Fakulty životního prostředí UJEP v Ústí n.l. Průmyslové technologie 3 příklady pro cvičení. Ing. Miroslav Richter, PhD.

PEVNÁ PALIVA. Základní dělení: Složení paliva: Fosilní-jedná se o nerostnou surovinu u našich výrobků se týká jen hnědouhelné brikety

Ideální plyn. Stavová rovnice Děje v ideálním plynu Práce plynu, Kruhový děj, Tepelné motory

VYBRANÉ STATĚ Z PROCESNÍHO INŢENÝRSTVÍ cvičení 12

Jméno autora: Mgr. Ladislav Kažimír Datum vytvoření: Číslo DUMu: VY_32_INOVACE_11_Ch_OB Ročník: I. Vzdělávací oblast: Přírodovědné

CHEMICKÉ TECHNOLOGIE PRO PROCESNÍ INŽENÝRSTVÍ N VÝROBA MTBE

Termodynamika 2. UJOP Hostivař 2014

CHEMIE výpočty. 5 z chemických ROVNIC. 1 vyučovací hodina chemie 9. ročník Mgr. Renata Zemková ZŠ a MŠ L. Kuby 48, České Budějovice

7.TERMODYNAMIKA. 7) Doplň údaj o reakčním teple(tepelným zabarvením rce).

VYBRANÉ STATĚ Z PROCESNÍHO INŽENÝRSTVÍ cvičení 11

Termodynamika. T [K ]=t [ 0 C] 273,15 T [ K ]= t [ 0 C] termodynamická teplota: Stavy hmoty. jednotka: 1 K (kelvin) = 1/273,16 část termodynamické

Hydrochemie koncentrace látek (výpočty)

Ch - Chemické reakce a jejich zápis

Cvičení z termomechaniky Cvičení 3.

I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í

Hmotnost atomů a molekul 6 Látkové množství 11. Rozdělení směsí 16 Separační metody 20. Hustota, hmotnostní a objemový zlomek 25.

13. Kolik molů vodíku vznikne reakcí jednoho molu zinku s kyselinou chlorovodíkovou?

SBÍRKA ÚLOH CHEMICKÝCH VÝPOČTŮ

H H C C C C C C H CH 3 H C C H H H H H H

2 Cu + S Cu 2 S n(cu)=2mol n(cu 2 S)=1mol M(Cu)=63,5 g mol M(Cu 2 S)=159 g mol

12. Termomechanika par, Clausius-Clapeyronova rovnice, parní tabulky, základni termodynamické děje v oblasti par

Hmotnost. Výpočty z chemie. m(x) Ar(X) = Atomová relativní hmotnost: m(y) Mr(Y) = Molekulová relativní hmotnost: Mr(AB)= Ar(A)+Ar(B)

VI. VÝPOČET Z CHEMICKÉ ROVNICE

Emisní limity pro zvláště velké spalovací zdroje znečišťování pro oxid siřičitý (SO 2 ), oxidy dusíku (NO x ) a tuhé znečišťující látky

Fázové rovnováhy I. Phase change cooling vest $ with Free Shipping. PCM phase change materials

Termodynamika - Formy energie

3. cvičení. Chemismus výbušnin. Trhací práce na lomech

Potřebný čas pro výuku DUM: Metodické zhodnocení a popis práce s digitálním učebním materiálem:

1 Základní chemické výpočty. Koncentrace roztoků

A. Výpočty z chemických vzorců B. Určení vzorce sloučeniny. Čas potřebný k prostudování učiva kapitoly: 0,5 + 2 hodiny (teorie + řešení úloh)

IV. Chemické rovnice A. Výpočty z chemických rovnic 1

CHEMICKY ČISTÁ LÁTKA A SMĚS

CHEMICKÉ VÝPOČTY I. ČÁST LÁTKOVÉ MNOŽSTVÍ. HMOTNOSTI ATOMŮ A MOLEKUL.

Výpočet stechiometrického a sumárního vzorce

[381 m/s] 12. Ocelovou součást o hmotnosti m z = 4 kg, měrném teple c z = 420 J/kgK, zahřátou na teplotu t z = 900 C ponoříme do olejové lázně o

3 Základní modely reaktorů

Transkript:

15-17 Jeden mol argonu, o kterém budeme předpokládat, že se chová jako ideální plyn, byl adiabaticky vratně stlačen z tlaku 100 kpa na tlak p 2. Počáteční teplota byla = 300 K. Kompresní práce činila W = 1250 Jmol 1. Vypočtěte teplotu a tlak p 2. Pro tepelnou kapacitu argonu použijte hodnotu c V = 1,5R. = c vm = c vm R c vm = 2,5R 1,5R =1,667 W =U= c dt vm W =c vm = W =300 1250 c vm 1,5R =400,23K p 1 V 1 =p 2 V 2 p 1 R T 1 =p 2 R T 2 p 1 p 2 p 1 1 =p 2 1 p 2 =p 1 T 1 1 1,667 300 p 2 =100 400,23 1 1,667 =205,3 kpa 16-23 Při hydrogenaci jednoho molu 1,3-butadienu(g) (C 4 ) na butan(g) (C 4 ) při teplotě 25C za standardních podmínek přejde do okolí 236,3 kjmol -1. Standardní spalná entalpie butanu v plynném stavu je 2877,1 kjmol -1 (na H2O( l )), -1 standardní slučovací entalpie H2O( l) je 285,84 kj mol a standardní slučovací entalpie CO 2 (g) je -393,51 kjmol -1. Z uvedených dat vypočtěte standardní slučovací entalpii plynného 1,3-butadienu. Hydrogenace: C 4 + 2H 2 = C 4 H 1 =Q= 236,3 kjmol 1 H 1, m = sl C 4 sl C 4 2 sl H 2 sl C 4 = sl H m C 4 H 1,m C 4 + (13/2)O 2 = 4CO 2 + 5H 2 O H 2 = spal C 4 = 2877,1kJmol 1

H 2, m =4 sl CO 2 5 sl H 2 O sl C 4 13/2 sl O 2 sl C 4 =4 sl CO 2 5 sl H m H 2 O H 2,m = =4 393,515 285,84 2877,1= 126,14 kjmol 1 sl C 4 = sl H m C 4 H 1,m = 126,14 236,3=110,16 kjmol 1 16-24 Při dehydrogenaci ethanolu probíhají dvě reakce: 2 C 2 H 5 OH(g) = CH 3 COOC 2 H 5 (g) + 2H 2 (g) C 2 H 5 OH(g) = CH 3 CHO(g) + H 2 (g). Předpokládejte, že reakce probíhají při 25C*. Vypočítejte teplo, vyměněné s okolím, připadající na 1 kg zpracovávaného ethanolu, jestliže 60 % suroviny zreaguje prvou reakcí. Slučovací entalpie složek v plynném stavu při 25C jsou (v kjmol -1 ): ethanol 250; acetaldehyd -175; ethylacetát -444. Methanol 46 gmol -1. n= m = 1000 =21,74 mol M r 46,1 = sl CH 3 COOC 2 H 2 sl C 2 H 5 OH= 444 2 250=56 kjmol 1,2 = sl CH 3 CHO sl C 2 H 5 OH= 175 250=75 kjmol 1 56 kjmol -1 v první reakci je potřeba na zreagování 2 molů ethanolu, proto se v následujícím vztahu pro Q 1 (teplo potřebné pro první reakci) musí molární reakční změna enthalpie vydělit dvěma. n 1 =0,6n=0,6 21,74=13,044 mol H Q 1 =n 1 m,1 56 r =13,044 =365,232 kjmol 1 2 2 n 2 =0,4n=0,4 21,74=8,696 mol Q 2 =n 2,2 =8,696 75=652,2 kjmol 1 Q=Q 1 Q 2 =365,232652,2=1017,432 kjmol 1 17-26 Vypočtěte standardní reakční entalpii reakce N 2 (g) + 3 H 2 (g) = 2 NH 3 (g) při teplotě 1000 K. Standardní slučovací entalpie NH 3 při teplotě 300 K je -46,0 kjmol -1. Předpokládejte, že hodnoty tepelných kapacit (v JK -1 mol -1 ) jsou v uvažovaném teplotním intervalu nezávislé na teplotě a mají hodnoty C pm (H 2 ) = 29; C pm (N 2 ) = 30; C pm (NH 3 ) = 45. =2 sl NH 3 =2 46= 92 kjmol 1 =2 NH 3 N 2 3 H 2 =2 45 30 3 29= 27 JK 1 mol 1

,1 =,1 c dt = H pm r m,1 T st T st,1 = 920001000 300 27= 110,9 kjmol 1 17-27 Do reaktoru přichází směs plynů o složení 10 mol.% SO 2, 11 mol.% O 2 a 79 mol.% N 2 předehřátá na teplotu 700 K. V reaktoru probíhá za tlaku 101,32 kpa reakce SO 2 (g)+ ½O 2 (g) = SO 3 (g) Vypočtěte teplo, které musíme z reaktoru odebrat, aby se teplota v reaktoru při zreagování 150 mol uvedené směsi nezvýšila nad 700 K. Data, potřebná k výpočtu, jsou uvedena v následující tabulce: Látka,i kj/mol J/K/mol SO 2-296,8 40,8 + 0,011 T SO 3-395,9 58,5 + 0,021 T O 2 N 2 nso 2 =xso 2 n=0,1 150=15 mol no 2 =x O 2 n=0,11 150=16,5 mol 29,2 + 0,004 T 27,9 + 0,004 T Pro zreagování 15 molů SO 2 je potřeba 7,5 molů kyslíku. V nástřiku je tedy dostatek kyslíku pro zreagování všeho SO 2. = sl SO 3 sl SO 2 = 395,9 296,8= 99,1 kjmol 1 = SO 3 SO 2 0,5 O 2 = =58,5 40,8 29,2 0,004 0,021 0,011 2 2 T =3,10,008 T 700K= 700 c d T= 99100 pm 3,10,008T dt = = 991003,1700 2980,004700 2 298 2 = 96,26 kjmol 1 Q=n SO2 700K =15 96,26= 1,444 MJ 298 17-28 Reakční teplo reakce CH 4 + ½O 2 = CO + 2H 2, která probíhá při 25C je = 35,93 kjmol 1 a hodnota

=33,06 JK 1 mol 1. Na základě těchto údajů určete teplotu, při které by tato reakce měla mít nulovou standardní reakční entalpii za předpokladu, že nezávisí na teplotě. 0= = c dt = H T c T T pm r m 1 r pm x 1 = H T r m 1 = 35930 33,06 298,15=1385 K 84-101 Vzorek kapalného acetonu vážící 0,586 g byl spálen v kalorimetrické bombě. Tepelná kapacita kalorimetrické bomby včetně vzorku činila 5640 J/K. Při pokusu bylo zaznamenáno zvýšení teploty z 22,87 na 24,56C. Určete spalná tepla acetonu za konstantního objemu a tlaku. M(aceton) = 58,08 g. CH 3 COCH 3 + 4O 2 = 3CO 2 + 3 H 2 O 0=Q c V dt 297,71 Q= 5640d T = 5640 1,69= 9531,6 296,02 J spal U m = Q n = 9531,6 = 944,702 kjmol 1 0,586 58,08 spal = spal U m pv = spal U m n g R T = = 944702 1R 1,69= 944,716 kjmol 1 0,5 m 3 methanu (měřeno při 290 K a 120 kpa) reaguje s vodní parou při teplotě 298 K a konstantním tlaku podle reakce: CH 4 (g) + 2 H 2 O(g) = CO 2 (g) + 4H 2 (g) Vypočtěte teplo uvoněné (dodané) při této reakci. Vstupní data: sl H CH 4 = 74,8 kjmol 1 sl H CO= 110,5 kjmol 1 spal H H 2 = 282,4kJmol 1 spal H CO= 283,0 kjmol 1 Výparná enthalpie vody je 40,6 kjmol -1. reakce na kapalnou vodu Reakční změna entalpie označení C + 2H 2 = CH 4 sl H CH 4 R1 CO + ½ O 2 = CO 2 spal H CO R2

½ O 2 + C = CO sl H CO R3 H 2 + ½ O 2 = H 2 O (l) spal H H 2 R4 H 2 O (l) = H 2 O (g) výp H H 2 O R5 Lineární kombinace reakcí: Methan je jen v R1, a to jako produkt, tedy R1 obrátíme : -R1 CH 4 = C + 2H 2 Přičtením R3 se zbavíme uhlíku: -R1+R3 CH 4 + ½ O 2 = 2H 2 + CO CO je jen v R2. Jejím přičtením se ho zbavíme: -R1+R3+R2 CH 4 + O 2 = 2H 2 + CO 2 Kyslíku se zbavíme Odečtením 2R4: -R1+R3+R2-2R4 CH 4 +2 H 2 O (l)= 4H 2 + CO 2 Zbývá odpařit vodu odečtením 2R5: -R1+R3+R2-2R4-2R5 CH 4 +2 H 2 O (g)= 4H 2 + CO 2 Tím jsme získali lineární kombinaci R1 až R5, jejímž výsledkem je požadovaná reakce a aplikujeme Hessův zákon: =,1,3,2 2,4,5 = = sl H CH 4 spal H CO sl H CO 2 spal H H 2 2 výp H H 2 O= = 283 110,5 74,8 2 282,4 240,6=164,9 kjmol 1 nch 4 = pv R T = 120 500 =24,884 mol 290R Q=n =24,884 164,9=4103 kj 18-31 Vypočtěte teplotu plamene, dosaženou při spalování ethanu dvojnásobným množstvím vzduchu (80 mol. % N2 a 20 mol.% O2). Počáteční teplota plynu je 298 K a spalování probíhá adiabaticky za vzniku oxid uhličitý a plynné vody. K disposici jsou pouze data uvedená v tabulce: C 2 (g) CO 2 (g) H 2 O (g) N 2 (g) O 2 (g) sl kjmol 1-84,52-393,7-241,94 0 0 JK 1 mol 1 60 39,8 34,8 33,7 Reakce: C 2 + 7/2 O 2 = 2 CO 2 + 3 H 2 O Bilanční tabulka: =2 sl CO 2 3 sl H 2 O sl C 2 = =2 393,73 241,94 84,52= 1428,7 kjmol 1

n (počátek) C 2 1 0 O 2 7 (100% přebytek) 3,5 N 2 28 28 CO 2 0 2 H 2 O 0 3 n (konec) c p konec =3,5 O 2 28 N 2 2 CO 2 3 H 2 O= =3,5 33,728 34,82 603 39,8=1331m75 JK 1 0= H = H ohřev produktů 0= c p konecd T 0= 1428,71331,75 298 =1370,08