PROBLEMAS RESUELTOS TERMOQUIMICA

SEMINARIO III: TERMOQUÍMICA
1. El metanol es un combustible líquido de baja contaminación propuesto como un sustituto
para la gasolina. Supongamos que pudiera producirse por la reacción controladadel oxígeno en
el aire con el metano. Encuentre la entalpía de reacción estándar para la formación de 1 mol de
𝐶𝐻3O𝐻(l ) a partir del metano y del oxígeno, dada la información siguiente:
a) 𝐶𝐻4(𝑔)+ 𝐻2O(𝑔)  𝐶O(𝑔) + 3𝐻2(𝑔) ΔHº=+206,10 kJ
b) 2𝐻2(𝑔) + 𝐶O(𝑔) 𝐶𝐻3O𝐻(l )

ΔHº=-128,33 kJ

c) 2 𝐻2(𝑔) + O2(𝑔) 2𝐻2O(𝑔)

ΔHº=-483,64 kJ

a) 𝐶𝐻4(𝑔) + 𝐻2O(𝑔) 𝐶O(𝑔) + 3𝐻2(𝑔)

ΔHº=+206,10 kJ

b)2𝐻2(𝑔) + 𝐶O(𝑔)  𝐶𝐻3O𝐻(l )

ΔHº=-128,33 kJ

½ c) 𝐻2(𝑔) + ½ O2( 𝑔)  𝐻2O(𝑔)

ΔHº=-483,64/2 kJ=-241.82kJ

𝐶𝐻4(𝑔) + 1/2 O2(𝑔)  𝐶𝐻3O𝐻(l )

∆H⁰= -164.05 kJ

2. Un gas ideal diatómico seencuentra inicialmente a una temperatura T1= 300 K, una presión
P1 = 105Pa y ocupa un volumen v1 = 0.4 m3 . El gas se expande adiabáticamente hasta ocupar
un volumen v2 = 1.2 m3 . Posteriormente secomprime isotérmicamente hasta que su volumen
es otra vez v1 y por último vuelve a su estado inicial mediante una transformación isócora. Todas
las transformaciones son reversibles.
a) Dibuja el ciclo enun diagrama P-V. Calcula el número de moles del gas y la presión y la
temperatura después de la expansión adiabática.
b) Calcula la variación de energía interna, el trabajo y el calor en cadatransformación.

a) Ecuación de estado gas ideal:
pV = nRT
n=

𝑃1 𝑉1
105 ·0.4
=
𝑅𝑇1 8.314 ·300

= 16moles

Expansión adiabática γ= 1.4 ( gas diatómico)
γ

γ

𝑝1 𝑉1 = 𝑝2 𝑉2

𝑝2 = 𝑝1𝑉1 γ
=
𝑉2

0.21·𝟏𝟎𝟓 Pa

b ) Primer principio:
5

Q= ΔU +W 𝐶𝑣 = 2 𝑅 ( gas diatómico)

𝑃 𝑉

2 2
T2 = 𝑅𝑇
= 193.7 K
1

SEMINARIO III: TERMOQUÍMICA

1-2 Adiabática
Q=0
W= - ΔU ; W =35340 J
ΔU= n 𝐶𝑣 (T2 – T1 ) = 16 ·5/2 · 8.314 ( 193-300) = - 35340 J
2-3 Isoterma
ΔU =0

W=Q ; Q= -28294 J
W= n RT2 ln

𝑉3
𝑉2

= -28294 J

3-1 Isócora
W=0
Q= ΔU ; ΔU= 35340 J
Q = n 𝐶𝑣...