Chapter 3 Problems

Chapter 3 Problems - Problems

Info iconThis preview shows pages 1–2. Sign up to view the full content.

View Full Document Right Arrow Icon
Problems Assume that all gases are perfect and that data refer to 298 K unless otherwise stated. Numerical problems 3.1   Calculate the difference in molar entropy (a) between liquid water and ice at −5°C, (b) between liquid water and  its vapour at 95°C and 1.00 atm. The differences in heat capacities on melting and on vaporization are 37.3 J K −1  mol −1  and −41.9 J K −1  mol −1 , respectively. Distinguish between the entropy changes of the sample, the surroundings,  and the total system, and discuss the spontaneity of the transitions at the two temperatures. 3.2    The heat capacity of chloroform (trichloromethane, CHCl 3 ) in the range 240 K to 330 K is given by  C p ,m /(J K −1  mol −1 ) = 91.47 + 7.5 × 10 −2  ( T /K). In a particular experiment,1.00 mol CHCl 3  is heated from 273 K to 300 K. Calculate  the change in molar entropy of the sample. 3.3   A block of copper of mass 2.00 kg ( C p ,m  = 24.44 J K −1  mol −1 ) and temperature 0°C is introduced into an insulated  container in which there is 1.00 mol H 2 O(g) at 100°C and 1.00 atm. (a) Assuming all the steam is condensed to  water, what will be the final temperature of the system, the heat transferred from water to copper, and the entropy  change of the water, copper, and the total system? (b) In fact, some water vapour is present at equilibrium. From the  vapour pressure of water at the temperature calculated in (a), and assuming that the heat capacities of both  gaseous and liquid water are constant and given by their values at that temperature, obtain an improved value of  the final temperature, the heat transferred, and the various entropies. ( Hint . You will need to make plausible  approximations.) 3.4    Consider a  perfect gas  contained in a cylinder and separated by a frictionless adiabatic piston into two sections  A and B. All changes in B is isothermal; that is, a thermostat surrounds B to keep its  temperature  constant. There is  2.00 mol of the  gas  in each section. Initially,  T A  =  T B  = 300 K, V A  =  V B  = 2.00 dm 3 Energy  is supplied as heat to  Section A and the piston moves to the right reversibly until the final volume of Section B is 1.00 dm 3 . Calculate (a)  ∆S A  and  ∆S B ,(b)  ∆A A  and  ∆A B ,(c)  ∆G A  and  ∆G B ,(d)  ∆S  of the total  system  and its surroundings. If numerical values  cannot be obtained, indicate whether the values should be positive, negative, or zero or are indeterminate from the  information given. (Assume  C V ,m  = 20 J K −1  mol −1 .) 3.5    A  Carnot cycle  uses 1.00 mol of a monatomic 
Background image of page 1

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

View Full DocumentRight Arrow Icon
Image of page 2
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 / 6

Chapter 3 Problems - Problems

This preview shows document pages 1 - 2. Sign up to view the full document.

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