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FÍSICOQUÍMICAProfesora: Bilma Yupanqui PorrasEJERCICIOS Dos moles de gas anhídrido carbónico se expande isobáricamente al suministrarle 2 000 J de calor. Calcular el incremento de temperatura (∆T) que experimenta. Si Cp = 7cal/molK (1 cal = 4,18 J) Un recipiente rígido (volumen constante) contiene 2...

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FÍSICOQUÍMICA Profesora: Bilma Yupanqui Porras

EJERCICIOS 1. Dos moles de gas anhídrido carbónico se expande isobáricamente al suministrarle 2 000 J de calor. Calcular el incremento de temperatura (∆T) que experimenta. Si Cp = 7cal/molK (1 cal = 4,18 J) 2. Un recipiente rígido (volumen constante) contiene 2 moles de monóxido de carbono y se le suministra 3,5 kcal de calor. Determine el incremento de energía interna y la variación de temperatura. Cv = 5 cal/mol K 3. Un gas ideal se comprime isotérmicamente, hasta que alcanza un volumen igual a la cuarta del volumen del volumen inicial. Calcular : a) W y b)la variación de energía interna. 4. ¿Qué cantidad de calor se necesita para elevar la temperatura de 1 mol de O2 gaseoso desde 27ºC hasta 127ºC a la presión de 1 at.? Considérese que: Cp = 6,9cal/mol K 5. Un mol de un G.I. se expande isotermicamente desde (P1,V1, T) hasta (P2,V2,T). Si P1= 10 atm, P2=5 atm y T=300K, ¿Cuál es el trabajo realizado por el sistema? 6. Un gas ideal se comprime isotérmicamente desde 10 litros hasta 1,5 l a 25ºC. El trabajo ejecutado por el recipiente térmico es de 2250 cal ¿Cuántos moles de gas se hayan presentes en el sistema? 7. Si un sistema recibe 4600 cal y puede realizar un trabajo de 3900 cal. Indicar el valor de la variación de la energía interna. 8. Una muestra de gas oxígeno a una presión de 1 atmósfera y con una masa de 77 gramos y 90°C se comprime adiabaticamente hasta reducir el volumen a la mitad de su valor original. Calcular el trabajo que se debe efectuar sobre el gas para efectuar esta compresión. 9. Un sistema absorbe 120 calorías y realiza un trabajo de 24.4 litros.atm ¿Cuál es la variación de energía interna de este proceso. 10. Un sistema realiza 100kj de trabajo, mientras disipa 50kj de calor en un proceso. El sistema retorna a su estado original a través de un proceso en el que se hacen 80kJ de trabajo sobre el sistema. Determinar el calor añadido sobre este proceso. 11. Una vasija contiene dos kilogramos de cierto gas a 6 atm de presión y 27°C. Se calienta a volumen constante hasta 177°C. CV = 2,5cal/g°C

a. La cantidad de calor entregado b. El trabajo realizado

c. ∆U d. La presión final del gas

12. Se tiene un mol de un gas que se encuentra a 6 atm y 35 litros, se calienta a presión constante hasta lograr un volumen de 40 litros y luego se comprime isotérmicamente hasta que la presión sea de 10 atm y se enfría a volumen constante hasta que la presión sea de 4 atm. Calcular el Q total y ∆Utotal. 13. Se tiene dos moles de un gas triatómico que se encuentra a 3 atm y 18 litros se comprime adiabáticamente hasta que la presión sea 15 atm y luego se enfría a volumen constante hasta que la presión sea 10atm, Calcular W, Q y ∆H total. 14. El CaCO3(s), se descompone en CaO(s) y CO2 (g). Hallar a) La entalpía de la reacción. b) el volumen de butano líquido (densidad = 0,8 g/ml) que hay que quemar en un horno para conseguir el calor necesario para descomponer 100 kg de roca caliza con un contenido del 82% en CaCO3. (En la combustión del butano se forman CO2(g) y vapor de agua). DATOS ΔH0f kcal/mol: CaCO3 (s) = -1206,90; CaO(s) =-635,09; CO2(g) = -393,9; butano(l) = -146,14; H2O(g) = -241,82 . ( Ca=40 C=12 O=16) 15. De acuerdo a la reacción: C2H2(g) + O2(g) → 2CO2(g) + H2O(l) ΔHº = -1300 kJ/mol Se lleva la combustión de 800 litros a c.n. de C 2H2 y si existen perdidas del 20% de energía producida. Calcular la masa de agua que puede vaporizarse. 16. Cuando un mol de metanol(l) se quema según:CH3OH(l) + 3/2 O2(g) → CO2(g) +2 H2O(l) se desprenden 726 kJ. Halla: a) ΔHºf del metanol(l); b) ΔHºf del metanol(g), ΔHºvaporizacion =35 kJ/mol. (ΔHºf (kJ/mol):CO2(g)=-393,13; H2O(l)=-286) 17. Al quemar completamente 3 g de un hidrocarburo C4 H8 (g) en condiciones estándar se desprenden 144,7 kJ; al quemar completamente 2 g de otro hidrocarburo C4H10 (g) en condiciones estándar se desprenden 99,2 kJ.Si los calores de formación del agua (l) y del dióxido de carbono (g) son, respectivamente, -285,6 kJ/mol y -393,1 kJ/mol. Calcular: a. El calor absorbido o desprendido, en condiciones estándar, en la reacción:C 4H8 (g) + H2 (g) → C4H10 (g) b. Los calores de formación de los hidrocarburos C4H8 (g) y C4H10 (g) 18. De acuerdo a la reacción de combustión del metanol: CH3OH (g) + 3/2O2(g)  CO2 (g) + 2H2O(l) ∆H°C = - 762kj/mol a) Qué cantidad de calor se libera si se hace reaccionar 50 litros de oxígeno a condiciones normales. b) Calcular la masa de metanol que ha reaccionado si el calor liberado es 4500kj c) Calcule la cantidad de energía producida por gramo de metanol que se quema...