Volume gas tertentu mengembang dari 2,0 L menjadi 6,0 L pada suhu konstan. Menghitung usaha yang dilakukan oleh gas jika memuai (a) melawan ruang hampa dan (b) melawan konstanta tekanan 1,2 atm.
Strategi Sketsa situasi sederhana berguna di sini:
Pekerjaan yang dilakukan dalam pemuaian gas sama dengan hasil kali eksternal,tekanan yang berlawanan dan perubahan volume. Apa faktor konversi antara L? atm dan J?
Larutan
(a) Karena tekanan luar nol, tidak ada pekerjaan yang dilakukan pada ekspansi.
w = - P Δ V
= -(0) (6.0 - 2.0) L
= 0
(b) Eksternal, tekanan lawan adalah 1.2 atm, jadi
w = -P Δ V
= - (1.2 atm) (6.0 - 2.0) L
= - 4,8 L? ATM
Untuk mengubah jawaban menjadi joule, kami menulis
= - 4.9 x 102 J
Periksa Karena ini adalah ekspansi gas (pekerjaan dilakukan oleh sistem di sekitarnya),
pekerjaan yang dilakukan memiliki tanda negatif.
Latihan Latihan Gas mengembang dari 264 mL menjadi 971 mL pada suhu konstan.
Hitung usaha yang dilakukan (dalam joule) oleh gas jika mengembang (a) melawan vakum dan
(b) melawan tekanan konstan 4,00 atm
Pekerjaan yang dilakukan saat gas dikompresi dalam silinder seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6.5 adalah 462 J. Selama proses ini, terjadi perpindahan panas sebesar 128 J dari gas ke lingkungan.
Hitung perubahan energi untuk proses ini.
Strategi Kompresi adalah pekerjaan yang dilakukan pada gas, lalu apa tandanya w? Panas
dilepaskan oleh gas ke sekitarnya. Apakah ini proses endotermik atau eksotermik?
Apa tanda q?
Solusi Untuk menghitung perubahan energi gas, kita membutuhkan Persamaan (6.1). Pekerjaan
kompresi positif dan karena panas dilepaskan oleh gas, q negatif. Karena itu,
kita punya
ΔU = q + w
= -128 J + 462 J
= 334 J
Hasilnya, energi gas bertambah 334 J.
Latihan Latihan A gas mengembang dan melakukan P-V bekerja di lingkungan sama dengan
279 J.Pada saat yang sama, ia menyerap panas 216 J dari lingkungan. Apakah yang
perubahan energi sistem?
Example 6.3
Diberikan persamaan termokimia
2SO2 (g) + O2 (g) -> 2SO3 (g) H = -198,2 kJ / mol
hitung panas yang dihasilkan ketika 87,9 g SO2 (massa molar 5 64,07 g / mol) diubah ke SO3.
Strategi Persamaan termokimia menunjukkan bahwa untuk setiap 2 mol SO2 yang bereaksi,
198,2 kJ panas dilepaskan (perhatikan tanda negatif). Oleh karena itu, pertobatan faktornya adalah
- 198,2 kJ/2 mol SO2
Berapa mol SO2 dalam 87,9 g SO2? Apa faktor konversi di antaranya gram dan mol?
Solusi Pertama-tama kita perlu menghitung jumlah mol SO2 dalam 87,9 g senyawa dan kemudian menemukan jumlah kilojoule yang dihasilkan dari eksotermik reaksi. Urutan konversinya adalah sebagai berikut:
gram SO2 -> mol SO2 -> kilojoule panas yang dihasilkan
Oleh karena itu, perubahan entalpi untuk reaksi ini diberikan oleh
ΔH = 87,9 g SO2 x 1 mol SO2/64,07 g SO2 x -198,2 kJ/2 mol SO2 = -136 kJ
dan panas yang dilepaskan ke lingkungan adalah 136 kJ.
Problem 6.17
Sebuah Gas mengembang dan melakukan pekerjaan P-V disekelilingnya yang nilainya sama dengan 325 J. Pada saat yang sama, ia menyerap 127 J panas dari lingkungan. Hitunglah perubahan energi dalam gas tersebut
Answer :
W = PV = 325J
Q = 127J
U = ?
Q = U + W
U =Q - W
U =127-325
U = -198 J
Prolem 6.18
Pekerjaan yang dilakukan untuk memampatkan gas adalah 74 J. Hasilnya, 26 J panas dilepaskan ke lingkungan. Hitung perubahan energi gas
Answer :
W = 74 J
Q = 26 J
U = ?
Q = U + W
U =Q - W
U = 26 - 74
U = -48
Problem 6.19
Hitung pekerjaan yang dilakukan jika 50,0g timah larut dalam kelebihan asam 1 atm dan 25C:
Sn(aq) + 2H+ -> Sn2+ + H2(g)
Asumsikan prilaku gas ideal
Tidak ada komentar:
Posting Komentar