Chapter 2 Problems

Chapter 2 Problems - Problems

Info iconThis preview shows pages 1–3. Sign up to view the full content.

View Full Document Right Arrow Icon
Problems Assume all gases are perfect unless stated otherwise. Note that 1 atm = 1.013 25 bar. Unless otherwise stated,  thermochemical data are for 298.15 K. Numerical problems Fig.2.34   2.1   A sample consisting of 1 mol of perfect gas atoms (for which  C V ,m  =  3 / 2 R ) is taken through the cycle shown in  Fig. 2.34 . (a) Determine the temperature at the points 1,2, and 3. (b) Calculate  q w ∆U , and  ∆H  for each step and  for the overall cycle. If a numerical answer cannot be obtained from the information given, then write in +, −, 0, or ?  as appropriate. 2.2   A sample consisting of 1.0 mol CaCO 3 (s) was heated to 800°C, when it decomposed. The heating was carried  out in a container fitted with a piston that was initially resting on the solid. Calculate the work done during complete  decomposition at 1.0 atm. What work would be done if instead of having a piston the container was open to the  atmosphere? 2.3    A sample consisting of 2.0 mol CO 2  occupies a fixed volume of 15.0 dm 3  at 300 K. When it is supplied with 2.35  kJ of  energy  as heat its  temperature  increases to 341 K. Assume that CO 2  is described by the  van der Waals  equation of state , and calculate  w ∆U , and  ∆H . 2.4   A sample of 70 mmol Kr(g) expands reversibly and isothermally at 373 K from 5.25 cm 3  to 6.29 cm 3 , and the  internal energy of the sample is known to increase by 83.5 J. Use the virial equation of state up to the second  coefficient  B = − 28.7 cm 3  mol −1  to calculate  w q , and  ∆H  for this change of state. 2.5    A sample of 1.00 mol  perfect gas  molecules with  C p ,m  =  7 / 2 R  is put through the following cycle: (a) constant- volume heating to twice its initial volume,(b) reversible, adiabatic expansion back to its initial  temperature , (c)  reversible isothermal compression back to 1.00 atm. Calculate  q w ∆U , and  ∆H  for each step and overall. 2.6   Calculate the work done during the isothermal reversible expansion of a van der Waals gas. Account physically  for the way in which the coefficients  a  and  b  appear in the final expression. Plot on the same graph the indicator  diagrams for the isothermal reversible expansion of (a) a perfect gas, (b) a van der Waals gas in which  a  = 0 and 
Background image of page 1

Info iconThis preview has intentionally blurred sections. Sign up to view the full version.

View Full DocumentRight Arrow Icon
= 5.11 × 10 −2  dm 3  mol −1 , and (c)  a  = 4.2 dm 6  atm mol −2  and  b  = 0. The values selected exaggerate the imperfections  but give rise to significant effects on the indicator diagrams. Take  V i  = 1.0 dm 3 n  = 1.0 mol, and  T  = 298 K. 2.7
Background image of page 2
Image of page 3
This is the end of the preview. Sign up to access the rest of the document.

This note was uploaded on 05/01/2011 for the course CHEM 346 taught by Professor Cardelino during the Spring '11 term at Spelman.

Page1 / 7

Chapter 2 Problems - Problems

This preview shows document pages 1 - 3. Sign up to view the full document.

View Full Document Right Arrow Icon
Ask a homework question - tutors are online