Exercicis Exament1


2. Exercicis

1.Responeu a les qüestions següents:
1. Escalfem el gas d’un cilindre metàl·lic vertical dotat d’un pistó de 3 kN de pes i el pistó es desplaça 20 cm. Considerantque la calor absorbida pel gas ha estat de 40 J, calculeu la variació d’energia interna del gas.
2. Quin significat físic té l’energia interna d’un sistema?
3. Es pot determinarl’energia interna d’un sistema? Raoneu la resposta.

2. Els diagrames de fases són representacions gràfiques de les condicions de pressió i temperatura que fan que una substànciaestigui en estat sòlid, líquid o vapor. Els perfils d’aquests diagrames per a l’aigua i per al diòxid de carboni són els següents:
Punt triple: T =273 K i p =0,611kPa Punttriple: T =216 K i p =517,6kPa

a) Què representen les línies que apareixen en un diagrama de fases? Expliqueu raonadament
com varia la temperatura de fusió de les dues substànciesen augmentar la pressió.
b) Justifiqueu el fet que, a pressió atmosfèrica (101,3kPa), l’aigua pot passar de sòlid a líquid i de líquid a vapor, modificant la temperatura, mentreque amb el diòxid de carboni no passa el mateix.

3.Una mostra de 0,600 g de naftalè sòlid (C10H8) es crema, a 298 K i en excés d’oxigen, en una bomba calorimètrica (calorímetre devolum constant) per produir CO2(g) i H2O(l). L’augment de temperatura observat experimentalment és de 2,25 ºC.
a) Calculeu la calor despresa en la combustió de 0,600 g denaftalè. Quin valor té la variació d’energia interna de la reacció quan es crema un mol de naftalè?
b) Escriviu la reacció de combustió del naftalè. Calculeu la variació entalpia de lareacció quan es crema un mol de naftalè.
DADES: Capacitat calorífica del calorímetre = 10,7 kJ · ºC-1.
Masses atòmiques relatives: C = 12,0; H = 1,0.
R = 8,31 J · K-1 · mol-1.