P n. Να υπολογισθεί η μεταβολή στην γραμμομοριακή εντροπία ατμού νερού, που θερμαίνεται από τους 160 o στους 170 o C υπό σταθερό όγκο.

Transcript

1 Να υπολογισθεί η μέση τετραγωνική (rs) ταχύτητα μορίων οξυγόνου σε θερμοκρασία 5οC. u rs ; Mg (5+7)K N u M u R urs u 48 / se Υπολογίστε τον όγκο V που καταλαμβάνει ol αερίου Ο υπό πίεση P 00 Pa, όταν η urs 48/sec. R PV R V P Ατμοσφαιρικός αέρας με σχετική υγρασία 60% ψύχεται από τους 40 ο C στους 5 ο C και αποκτά σχετική υγρασία 0%. Να υπολογίσετε το ποσοστό μείωσης των υδρατμών στον αέρα. Χρησιμοποιήστε διάγραμμα ws (). rh w ws 00 w V R rh rh w, ws, w, ws, R / V 75 R / V Να υπολογισθεί η μεταβολή στην γραμμομοριακή εντροπία ατμού νερού, που θερμαίνεται από τους 60 o στους 70 o C υπό σταθερό όγκο. c V, 6.9 J/Kol f 70 i 60 ΔV0 ο C o C ΔS 0.65 J/Kol ΔS C l f i ΔS c V, l f i

2 Να υπολογισθεί η γραμμομοριακή εντροπία τήξεως του πάγου στους 0 ο C, αν η γραμμομοριακή ενθαλπία τήξεως σ αυτή την θερμοκρασία είναι 6.0 J/ol. Η πίεση θεωρείται σταθερή και ίση με bar. 0 o C ΔΗ 6.0 J/ol Δ S Δ H ΔS.0 J/Kol Η λυσοζύμη (ένζυμο που λύει κυτταρικά τοιχώματα) αποδιατάσσεται στην μεταβατική θερμοκρασία των 75.5oC (σε πίεση bar) και η τυπική ενθαλπία της μετατροπής είναι 509 J/ol. Πόση είναι η μεταβολή της εντροπίας που συνδέεται με την αποδιάταξη της πρωτεΐνης; Τ tr 75.5 o C ΔH tr 509 J/ol Δ S tr Δ H tr tr ΔS tr.46 J/Kol Να υπολογισθεί η αύξηση της εντροπίας του περιβάλλοντος κατά τη διάρκεια μιας ημέρας λόγω του μεταβολισμού ενός ανθρώπου στους 5 ο C. O ρυθμός του βασικού μεταβολισμού είναι περίπου 00J/s. Q J ΔS 8.99 J/K Να υπολογισθεί η θερμότητα που απαιτείται για να ανυψώσει την θερμοκρασία 450 g νερού από τους 5 C στους 85 C. Η ειδική θερμότητα του νερού είναι 4.8 J/g/ C. 450 g c 4.8 J/g/ C i 5 C f 85 C Q c Δ Δ f - i 85 C - 5 C 70 C Q c Δ (450 g) (4.8 J/g/ C) (70 C) Q 670 J Q.x0 5 J 0 J

3 .9 g αγνώστου μετάλλου σε θερμοκρασία 6.5 C τοποθετείται σε θερμιδόμετρο που περιέχει 50.0 g νερού σε θερμοκρασία 88.6 C. Το μέταλλο αρχίζει και θερμαίνεται ενώ το νερό ψύχεται έως ότου στην θερμοδυναμική ισορροπία αποκτήσουν κοινή θερμοκρασία 87. C. Θεωρώντας ότι το σύνολο της θερμότητας που απέβαλε το νερό προσλήφθηκε από την ποσότητα μετάλλου (μηδενικές απώλειες στο περιβάλλον και στο θερμιδόμετρο) προσδιορίστε την ειδική θερμότητα του αγνώστου μετάλλου. Η ειδική θερμότητα του νερού είναι 4.8 J/g/ C. Q w : θερμότητα που απέβαλε το νερό. Q : θερμότητα που προσέλαβε το μέταλλο. Q w Q Q w w c w Δ w ( f - i,w ) (-.5) -.5 J Q.5 c Δ.9 c ( f - i, ).9 c 60.6 c 0.4 J/g/ C Έστω ανθρώπινος εγκέφαλος που λειτουργεί με ρυθμό κατανάλωσης ενέργειας 0 J/s. Αν η ΔG της καύσης ol γλυκόζης (C 6 H O 6 ) είναι -88 J, τί ποσότητα γλυκόζης σε g θα καταναλώσει σε μια ώρα; MB καταν./h 80 g 7000 J 80 g J ; 7000 J 4.58 g Να υπολογισθεί o νεπέριος λογάριθμος της «σταθεράς χημικής ισορροπίας» για την αντίδραση C H O (s)+o (g) CO (g)+h O(l) από τις πρότυπες ελεύθερες ενέργειες σχηματισμού (Δ r G Θ ) των αντιδρώντων και προϊόντων. Δ r G Θ (CO )-94J/ol, Δ r G Θ (H O)-7J/ol, Δ r G Θ (C H O ) -75J/ol, ΔrGΘ(O)0J/ol R.48J/ol ΔG lk-δg/r4960/.48000

4 Η ταχύτητα της αντίδρασης A + B C + D δίνεται.0 ol L - s. Προσδιορίστε τις ταχύτητες κατανάλωσης των αντιδρώντων και σχηματισμού των προϊόντων. υ [ A] d[ B] d[ C] d[ D] d υ Α.0 ol L - s - υ B.0 ol L - s - υ C.0 ol L - s - υ D.0 ol L - s - ol / L. 0 s Ο νόμος της ταχύτητας για την αντίδραση A + B C + D βρέθηκε ότι είναι υ [A][B]. Ποιες είναι οι μονάδες της σταθεράς ; υ [ A] d [ A][ B] ( ol / L) L ( ol / L)( ol / L) s ol s Η σταθερά της ταχύτητας για την αντίδραση πρώτης τάξεως A P είναι s στους 5 C. α) Πόσος είναι ο χρόνος ημισείας ζωής του A; β) Εάν η αρχική συγκέντρωση του Α είναι ol/l, πόση θα γίνει μετά από h; α) [ A] d υ [ A] [ A] ' [ A] l l τ / 5 0 ' β) N 5 ( s ) ol L t 5 () t N( 0) e N( 600s) ex( ) ol ex L ( 0. 5) 0. 6ol / L s

5 Τα κινητικά πειραματικά δεδομένα δύο αντιδράσεων έδωσαν τα διαγράμματα που ακολουθούν. Ποιές είναι οι τάξεις των δύο αντιδράσεων; Α) Β) Ένας από τους κινδύνους των πυρηνικών εκρήξεων είναι η δημιουργία ραδιενεργού 90 Sr και η επακόλουθη ενσωμάτωσή του στα οστά στην θέση του ασβεστίου. Το ισότοπο αυτό εκπέμπει ακτίνες β ενέργειας 0.55 MeV και ο χρόνος ημισείας ζωής του είναι 8. y. Υποθέστε ότι.00 µg απορροφήθηκε από ένα νεογέννητο παιδί. Ποια ποσότητα του ισοτόπου θα έχει παραμείνει μετά από 8 y εάν υποθέσουμε ότι δεν θα υπάρξουν απώλειες λόγω μεταβολισμού; N τ / () t N( 0) ex t N( 8). 0μg ex. 0μg ex( ) μg Θεωρήστε τον ακόλουθο μηχανισμό επανασχηματισμού της διπλής έλικας του DNA από τους κλώνους A ad B: A + B Ε*, ασταθής έλικα (γρήγορα) - Ε* Ε, ευσταθής διπλή έλικα (αργά) Να παραχθεί η εξίσωση της ταχύτητας για τον σχηματισμό της διπλής έλικας και να εκφρασθεί η σταθερά της ταχύτητας της αντίδρασης επανασχηματσιμού ως προς τις σταθερές ταχύτητας των επιμέρους βημάτων. Υποθέτουμε ότι το πρώτο βήμα εξασφαλίζει μια προ-ισορροπία λόγω της μεγάλης ταχύτητάς του. Γράφουμε την σταθερά ισορροπίας: [ E* ] ισ [ A] [ B] K ισ ισ [ E* ] ισ K[ A] ισ [ B] ισ

6 Επίσης K Ο νόμος της ταχύτητας για το βήμα που καθορίζει την συνολική ταχύτητα θα είναι: υ [ E] d [ E* ] K[ A] ισ [ B] ισ [ A] ισ [ B] ισ K Η μεταβολή της ελεύθερης ενέργειας Gibbs μιας διαδικασίας υπό σταθερή πίεση βρέθηκε ότι ικανοποιεί την εξίσωση G Υπολογίστε την τιμή της μεταβολής της εντροπίας κατά την διαδικασία αυτή. (G/J, /K). Δ G ΔH ΔS ΔG P ΔS 4. 8J / K Ο σχετικός πληθυσμός σπ d / μιας πρωτεΐνης στην μετουσιωμένη και στην φυσιολογική της κατάσταση σε θερμοκρασία Τ 9 Κ είναι Σε ποια θερμοκρασία ο πληθυσμός της μετουσιωμένης πρωτεΐνης θα εξισωθεί περίπου με αυτόν της φυσιολογικής; ( ) ( ) d Δε / σπ ( ) e. 0 σπ ( ) ( ) ( ) d Δε / e. ( ) ( ) 0 4 ( ) ( ) lσπ l K lσπ l Πόση θα πρέπει να είναι η διαφορά ενέργειας Δε μεταξύ μετουσιωμένης και φυσιολογικής πρωτεΐνης ώστε ο σχετικός πληθυσμός να είναι ; d / e Δ ε. 0 Δε / l 0 Δε l 0J