Ese 7 Termodinamica

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ESERCITAZIONE N° 7 Lavoro ESERCIZIO 1 Una quantità di azoto, da utilizzare nella sintesi dell’ammoniaca, viene riscaldata lentamente, mantenendo la pressione esterna vicina a quella interna, al valore di 50.0 atm, fino a che il suo volume è aumentato da 542 L a 974 L. Calcolare il lavoro eseguito dall’azoto quando viene riscaldato ed esprimerlo in joule. Soluzione Si tratta dell’espansione di un sistema contro una pressione esterna costante. Il lavoro eseguito è calcolabile con la seguente equazione: Applicandola si ottiene w= -2.16 x 104 L atm. Moltiplicando per 101.325 J L -1 atm-1, si ottiene la conversione in Joule: -2.19 x 106 J. w = -PestV Primo principio della termodinamica ESERCIZIO 2 0.500 moli di neon a 1.00 atm e 273 K vengono fatte espandere co ntro una pressione esterna costante di 0.100 atm, finchè la pressione del gas raggiunge 0.200 atm e la temperatura 210 K. Il calore perduto dal gas è pari a 71 J. Calcolare a) il lavoro eseguito dal gas, b) la variazione di energia interna. Soluzione a) Trattandosi di una espansione di un gas a pressione costante, per calcolare il lavoro eseguito dobbiamo applicare l’equazione w = -PestV. Applicando l’equazione dei gas ideali, è possibile calcolare il volume occupato dal gas prima e dopo l’espansione: V1 = nRT1/P1 =11.20 L; V2 = nRT2/P2 = 43.05 quindi V = 31.85. Conoscendo la pressione esterna, si determina in tal modo w = -323 J b) Il primo principio della termodinamica postula che: Considerando che, per convenzione, il calore ceduto dal gas è preso con il segno negativo, si calcola che: E = -71 J + (-323 J) = -394 J E = q + w Entalpie standard di reazione ESERCIZIO 3 Calcolare l’entalpia molare di reazione nello stato standard H° per la seguente reazione, considerando che, quando 1.00 g di magnesio reagisce…