Actividad 2- Entalpía, energía interna y estados de referencia PDF

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Actividad 2: Entalpía, energía interna y estados de referencia

1. El oxígeno a 150 K y 41.64 atm tiene un volumen específico tabulado de 4.684 cm3/g y una energía interna específica de 1706 J/mol. Calcular la entalpía específica del O2 en este estado. Datos: Presión = 41.64 atm. U = 1706 J/mol

Volumen específico = 4.684 cm3/g H = ¿?

Fórmula: H = U + PV Procedimiento H = 1706 J/mol + ((41.64 atm*4.684 cm3/g) = 195.04176) 195.04176 atm/cm3 gramos

0.001 L

8.314 Joules

32 gramos

1 cm3

0.08206 L*atm

1 mol

Equivalencias usadas: 1 mol de oxígeno = 32 gramos 1 L = 1000 cm3 Constantes de gas ideal. H = 1706 J/mol + 632.35 J/mol = 2,338.35 J/mol. 2. A continuación se dan los valores de la energía interna específica del bromo en tres condiciones:

a) ¿Qué estado de referencia se empleó para generar las energías internas específicas? Se usa el estado líquido como referencia, ya que se tiene una energía interna de 0. b) Calcula Delta U en kJ/mol, para un proceso en el cual se condensa vapor bromo a 300 K a presión constante. Después calcular △H en kJ/mol, para el mismo proceso. Por último, calcular △H en kJ, para 5 mol de bromo sometidos al proceso. b.1 △U= (Energía interna final - inicial) 0 – 28.24 kJ/mol b.2 △H = △U + PV = -28.25 kJ/mol + [(0.310 bar*0.0516L/mol)- (0.310bar*79.94 L/mol)] = -24.765 barL/mol -24.765 barL

8314 kJ

mol

0.08314 barL

- 2, 476, 500 kJ/mol

△H = 28.25 kJ/mol - 2, 476, 500 kJ/mol = - 2, 476, 528. 24 kJ/ mol b.3

- 2, 476, 528. 24 kJ/ mol * 5 moles = -12, 382, 641.2 moles

c) El vapor de bromo en un recipiente de 5 L a 300 K y 0.205 bar se calentará hasta 340 K. Calcular el calor, en kJ, que se debe transferir al gas para lograr el aumento deseado de temperatura. Suponer que la U es independiente de la presión. Se toma el estado de referencia de energía interna 340 k = 29.62. △H = △U + PV (29.62kJ/mol – 28.24kJ/mol) + [1.33 bar*20.92 L/mol – 5L/mol*0.205 bar] = 28.1786 kJ/mol d) ¿Consideras que se deberá transferir más o menos calor del calculado en el inciso (c) al recipiente para elevar los 40 K? Se necesitará aplicar más calor....