Espontaneidad Y Equilibrio Químico

Tema 4. Espontaneidad y Equilibrio
1.Un gas cuya ecuación de estado viene dada por: PV=n(RT+PB), donde B es constante, sufre una expansión isotérmica desde una presión inicial P1 hasta una presiónfinal P2. Obtener las expresiones de G y A en este caso. Sol. A = nRT Ln (P2/P1 ) G = nRT Ln (P2/P1 )+ nB (P2 –P1 ) a) Hallar el valor (S / V)T para el gas de Van der Waals, cuya ecuación deestado es : P  RT /(V  b)  a / V 2 . b) Deducir una expresión para la variación de entropía en la expansión isotérmica de 1 mol de gas de Van der Waals desde V1 hasta V2. c) Comparar el resultadoanterior para la misma variación de volumen de un gas ideal. Sol. a) (S / V)T= R/(V-b) b) S= nR Ln ((V2-b)/(V1-b)) c) SGI =nR Ln (V2/V1 ) Cuando 1 mol de glucosa se oxida a 25 ºC según la ecuaciónC6H12O6 (s) + 6 O2 (g)  6 CO2 (g) + 6 H2O (l) medidas calorimétricas dan U= - 2808 KJ y S = 182,4 J/K a esa temperatura, en condiciones standard. ¿Que energía puede extraerse como : a) calor a presiónconstante; b) como trabajo?. Sol. a) H= -2808 KJ b) Wsist=A=-2862 KJ Un sistema contiene un gas cuya capacidad calorífica molar a presión constante es 5R/2, y sigue la ecuación de estado : PV= n(RT+BP), con B=82 cm3 mol-1 . Determinar: a) el coeficiente de expansión térmica y el factor de compresibilidad isoterma del sistema; b) su coeficiente de Joule-Thomson; c) la temperatura final del gascuando un mol de este sufre una expansión adiabática estrangulada desde 500K y 50 atm hasta una presión final de 1 atm d) H, W y Sgas en el caso anterior. Sol. a) = R/(RT+BP) =RT/P(RT+BP) b) =-0,4 K/atm c) T= 520K d) H=0 W= 57.6 cal S=7,96cal/K Dos moles de un gas ideal diatómico contenido en un recipiente de paredes adiabáticas y rígidas se calientan mediante una resistencia eléctricaabsorbiendo 1000 J de calor. Si el gas se encontraba inicialmente a 25 ºC y 1 atm y su entropía tipo a 25 ºC es de 223 J.K-1.mol-1, calcular la variación de las funciones de estado del gas. CV = 5/2 R....