dn T dv T R n nr T S 2

Σχετικά έγγραφα
Για τις προτάσεις Α1 έως και Α5 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της πρότασης και, δίπλα, το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή επιλογή.

ΣΧΟΛΗ ΕΜΦΕ ΤΟΜΕΑΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΧΕΙΜΕΡΙΝΟ ΕΞΑΜΗΝΟ Ηµιαγωγοί και Ηµιαγώγιµες οµές (7 ο Εξάµηνο) Απαντήσεις στην 2 η Σειρά ασκήσεων

M V n. nm V. M v. M v T P P S V P = = + = σταθερή σε παραγώγιση, τον ορισµό του συντελεστή διαστολής α = 1, κυκλική εναλλαγή 3

Εισαγωγή. 1. Παράµετρος, εκτιµητής, εκτίµηση

Τμήμα Χημείας Μάθημα: Φυσικοχημεία Ι Εξέταση: Περίοδος Ιουνίου (21/6/2017)

Enrico Fermi, Thermodynamics, 1937

ΕΡΓΑΣΙΑ 2 (Παράδοση:.) Λύση Ι. Το πεδίο ορισµού Α, θα προκύψει από την απαίτηση ο παρονοµαστής να είναι διάφορος του µηδενός.

Παππάς Χρήστος. Επίκουρος καθηγητής

2. Ποιά από τις παρακάτω γραφικές παραστάσεις αντιστοιχεί στο νόµο του Ohm; (α) (β) (γ) (δ)

Εφαρμοσμένη Θερμοδυναμική: Εξετάζει σχέσεις θερμότητας,

Εφαρμοσμένη Θερμοδυναμική: Εξετάζει σχέσεις θερμότητας, μηχανικού έργου και ιδιοτήτων των διαφόρων θερμοδυναμικών

ΔΕΛΤΙΟ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ ΔΕΙΚΤΗ SET02: ΜΕΓΕΘΟΣ ΑΓΟΡΑΣ

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ Α ΛΥΚΕΙΟΥ

. Ο καθαρός ειδικός ρυθμός αναπαραγωγής εκφράζεται από την ακόλουθη εξίσωση για θερμοκρασίες άνω της άριστης τιμής:

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΑ ΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΥΛΙΚΑ

ΧΙΙ. ΑΠΟ ΚΟΙΝΟΥ ΑΣΦΑΛΙΣΕΙΣ

ΕΛΕΓΧΟΙ ΥΠΟΘΕΣΕΩΝ ΓΙΑ ΜΕΣΕΣ ΤΙΜΕΣ ΚΑΙ ΑΝΑΛΟΓΙΕΣ ΚΑΝΟΝΙΚΩΝ ΠΛΗΘΥΣΜΩΝ

R T ενώ σε ολοκληρωµένη, αν θεωρήσουµε ότι οι ενθαλπίες αλλαγής φάσεως είναι σταθερές στο διάστηµα θερµοκρασιών που εξετάζουµε, είναι

Ο δεύτερος νόμος Παραδείγματα αυθόρμητων φαινομένων: Παραδείγματα μη αυθόρμητων φαινομένων: συγκεκριμένο χαρακτηριστικό

1bar. bar; = = y2. mol. mol. mol. P (bar)

3. Ν αποδειχθεί ότι σε ιδανικό αέριο : α=1/t και κ Τ =1/Ρ όπου α ο συντελεστής διαστολής και κ T ο ισόθερµος συντελεστής συµπιεστότητας.

Φυσικοί μετασχηματισμοί καθαρών ουσιών

Ανίχνευση Νετρίνων Εισαγωγή

Εισαγωγή στη Φυσική Στερεάς Κατάστασης Μάθηµα ασκήσεων 11/12/2006

ιαδικασία Ανθρακοποίησης Κατηγοριοποίηση Ανθράκων (ASTM) Καύσιμα και Καύση Καύση Εμμ. Κακαράς, Σωτήριος Καρέλλας, Εργαστήριο Ατμοκινητήρων και

Κεφάλαιο 9: Ελεύθερα Ηλεκτρόνια σε Μαγνητικό Πεδίο. Λιαροκάπης Ευθύμιος. Διηλεκτρικές, Οπτικές, Μαγνητικές Ιδιότητες Υλικών

2 ln P. AS H = n H S P P0 V T. nt A nt P nt P P P. nt P. AS ln P 7 R.

ΘΕΡΜΙΔΟΜΕΤΡΙΑ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΜΗΔΕΝΙΚΟΣ ΝΟΜΟΣ. Μονάδες - Τάξεις μεγέθους

O δεύτερος νόµος της θερµοδυναµικής

Λύση: α) Χρησιµοποιούµε την εξίσωση Clausius Clapeyron για να υπολογίσουµε το σηµείο ζέσεως του αζώτου υπό πίεση 2 atm. 1 P1

Ο δεύτερος νόµος του Νεύτωνα για σύστηµα µεταβλητής µάζας

Μαγνητική ροπή. SI: Am 2

Ανάλυση Τροφίμων. Ενότητα 4: Θερμοχημεία Χημική Ενέργεια Τ.Ε.Ι. ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ. Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων. Ακαδημαϊκό Έτος

* Επειδή μόνο η μεταφορά θερμότητας έχει νόημα, είτε συμβολίζεται με dq, είτε με Q, είναι το ίδιο.

1) Μη συνεργατική ισορροπία

= = = = N N. Σηµείωση:

Ενθαλπία. Ηενθαλπία (Η) συστήµατος ορίζεται ως: Η=U+pV

V (β) Αν κατά τη μεταβολή ΓΑ μεταφέρεται θερμότητα 22J από το αέριο στο περιβάλλον, να βρεθεί το έργο W ΓA.

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙKΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΦΥΕ ΕΝ ΕΙΚΤΙΚΕΣ ΛΥΣΕΙΣ 1 ης ΕΡΓΑΣΙΑΣ

Υπολογισμός & Πρόρρηση. Θερμοδυναμικών Ιδιοτήτων

ΝΟΜΟΙ ΑΕΡΙΩΝ ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ

Μάθηµα: ΙΚΤΥΑ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ. Ασκήσεις

Στην Στατιστική Φυσική και στην Θερµοδυναµική αποδεικνύεται ότι δύο συστήµατα που δεν είναι θερµικά µονωµένα, σε ισορροπία έχουν την ίδια

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΕΙΑΣ

F 2 ( F / T ) T T. (β) Να δείξετε ότι µετασχηµατισµός Legendre της J(1/T,V) που δίνει το

ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ Ι. Ενότητα 10: Ισορροπίες φάσεων. Σογομών Μπογοσιάν Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών

Υποδείγατα αγορών ιας περιόδου

ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ Ι. Ενότητα 8: Θερμοχωρητικότητα Χημικό δυναμικό και ισορροπία. Σογομών Μπογοσιάν Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Χημικών Μηχανικών

Κεφάλαιο 7. Θερμοκρασία

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Π.Φ. ΜΟΙΡΑ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΑ ΑΕΡΙΑ ΛΥΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ

14. ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ ΚΑΙ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

Υδατική Χηµεία-Κεφάλαιο 3 1

Ζήτημα 1 0. Επώνυμο... Όνομα... Αγρίνιο 1/3/2015. Επιλέξτε τη σωστή απάντηση

Διάδοση των Μιονίων στην Ύλη

3. Χαρακτηριστικές Παράμετροι Κατανομών

Κεφάλαιο 3. Ιδιότητες μονάδων - συστήματος που βασίζονται σε διάφορους τύπους γήρανσης

Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων. Ανόργανη Χημεία. Ενότητα 6 η : Θερμοχημεία Χημική ενέργεια. Δρ. Δημήτρης Π. Μακρής Αναπληρωτής Καθηγητής.

Ε Θ Ν Ι Κ Ο Μ Ε Τ Σ Ο Β Ι Ο Π Ο Λ Υ Τ Ε Χ Ν Ε Ι Ο

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΧΗΜΕΙΑ / Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 19/03/2017 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: Μαρίνος Ιωάννου, Στέφανος Γεροντόπουλος, Σταυρούλα Γκιτάκου

Ενδεικτικές Λύσεις Θεµάτων Εξετάσεων στη Θεµατική Ενότητα ΦΥΕ34

Μάθηµα: Φυσικοχηµεία Ι Εξετάσεις: Περίοδος Σεπτεµβρίου ( )

Φυσικοχημεία 2 Εργαστηριακές Ασκήσεις

ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ. Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο. 11 Μαΐου 2006

ΘΕΡΜΟΧΗΜΕΙΑ. Είδη ενέργειας ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΟΙ ΟΡΙΣΜΟΙ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 Ο ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ

εύτερος Θερμοδυναμικός Νόμος Εντροπία ιαθέσιμη ενέργεια Εξέργεια

2ο Σύνολο Ασκήσεων. Λύσεις 6C + 7H 2 C 6 H H διαφορά στο θερμικό περιεχόμενο των προϊόντων και των αντιδρώντων καλείται

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Π.Φ. ΜΟΙΡΑ ΕΝΤΡΟΠΙΑ ΛΥΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ

ΕΞΙΣΩΣΗ CLAUSIUS-CLAPEYRON ΘΕΩΡΙΑ

ÑÏÌÂÏÓ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ Β ΛΥΚΕΙΟΥ: ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

Μεταβολή Q, W, ΔU Παρατηρήσεις (3) ) Q = nrt ln V 1. W = Q = nrt ln U = 0 (5). Q = nc V T (8) W = 0 (9) U = nc V T (10)

ΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΠΕ ΙΟ = Ο. Μαγνητικό πεδίο ευθύγραµµου ρευµατοφόρου αγωγού. Μαγνητικό πεδίο κυκλικού ρευµατοφόρου αγωγού.

Μεταβολή Q, W, ΔU Παρατηρήσεις (3) ) Q = nrt ln V 1. W = Q = nrt ln U = 0 (5). Q = nc V T (8) W = 0 (9) U = nc V T (10)

Μάθημα 3 ο. Στοιχεία Θεωρίας Ελαστικών Κυμάτων


Γεωχημεία. Ενότητα 1: Γεωχημικές διεργασίες στο εσωτερικό της γης. Χριστίνα Στουραϊτη Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος

Στις ερωτήσεις , να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό της ερώτησης και δίπλα το γράµµα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

ΘΕΡΜΙΚΕΣ ΜΗΧΑΝΕΣ-2 ος ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΟΣ ΝΟΜΟΣ

λ n-1 λ n Σχήµα 1 - Γράφος µεταβάσεων διαδικασίας γεννήσεων- θανάτων

Θερμοδυναμική Ενότητα 7:

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ. Αριθµητικός Υπολογισµός των Κρίσιµων Εκθετών στο µαγνητικό µοντέλο 2D-Ising µε χρήση µεθόδου Monte Carlo

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8 ΣΙ ΗΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΥΛΙΚΑ ΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ

Θερμότητα - διαφάνειες , Σειρά 1

Κεφάλαιο 6: Διαμαγνητισμός και Παραμαγνητισμός. Λιαροκάπης Ευθύμιος. Διηλεκτρικές, Οπτικές, Μαγνητικές Ιδιότητες Υλικών

ΕΙ ΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΙΑΚΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ ΚΕΦ. 2 ΑΛΥΣΙ ΕΣ MARKOV

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

Θερμοδυναμική. Ενότητα 6: Εντροπία. Κυρατζής Νικόλαος Τμήμα Μηχανικών Περιβάλλοντος και Μηχανικών Αντιρρύπανσης ΤΕ

ΜΑΝΩΛΗ ΡΙΤΣΑ ΦΥΣΙΚΗ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΣ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ. Τράπεζα θεμάτων. Δ Θέμα ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ

ΑΝΩΤΕΡΗ ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΕΣ ΣΧΕΣΕΙΣ

Φάσεις μιας καθαρής ουσίας

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ 3 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑΤΩΝ ΦΑΣΕΩΝ ΑΠΟ ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΑ ΔΕΔΟΜΕΝΑ

Κεφάλαιο 20. Θερμότητα

Επανάληψη των Κεφαλαίων 1 και 2 Φυσικής Γ Έσπερινού Κατεύθυνσης

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΥΛΙΚΩΝ ΟΜΑΔΑ O

ΦΥΣΙΚΗ και αν συνεχίζει να αυξάνεται η συχνότητα του διεγέρτη, το πλάτος της εξαναγκασµένης ταλάντωσης διαρκώς θα µειώνεται.

Φυσικοχημεία 2 Εργαστηριακές Ασκήσεις

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ Α. και d B οι πυκνότητα του αερίου στις καταστάσεις Α και Β αντίστοιχα, τότε

5,2 5,1 5,0 4,9 4,8. Συµπιεστοτητα (10-10 Pa -1 ) 4,7. k T 4,6 4,5 4,4. k S 4,3 4,2. Θερµοκρασια ( 0 C)

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ Β ΛΥΚΕΙΟΥ

υναική του Συστήατος Lorenz

Transcript:

Τήα Χηείας Μάθηα: Φυσικοχηεία Ι Εξετάσεις: Περίοδος εκεβρίου 00- (0) Θέα (0 ονάδες) Α) ( ονάδες) Η θεελιώδης εξίσωση θεροδυναικού συστήατος δίνεται από την σχέση: l l όπου και σταθερές και και τα γνωστά θεροδυναικά εγέθη Να ευρεθούν οι καταστατικές εξισώσεις του συστήατος οι θεροχωρητικότητες υπό σταθερή πίεση και υπό σταθερό όγκο και ο συντελεστής διαστολής α Ποιον τύπο συστήατος αφορά η θεελιώδης εξίσωση κρίνοντας από τις σχέσεις που εξάγετε; Η θεελιώδης σχέση για το διαφορικό του είναι: d d d d d d d d Προκύπτουν καταστατικές εξισώσεις από τις σχέσεις: Άρα: l l l l Εισάγουε στην αρχική σχέση τις εταβλητές και Τ από τις σχέσεις που συνδέουν αυτές τις εταβλητές ε τις και Έτσι έχουε l l Αντικαθιστούε στην έκφραση της όνο την : l l α Το σύστηα πρέπει να είναι ιδανικό αέριο και άλιστα διατοικό διότι ακολουθεί την καταστατική εξίσωση των ιδανικών αερίων και έχει θεροχωρητικότητες c και c Β) (6 ονάδες) ) Ισχύει ότι j H j G j ; Οι παραπάνω εκφράσεις προκύπτουν από τις θεελιώδεις εξισώσεις των dh dg και d αντίστοιχα οι οποίες είναι: j H d d d dh

dg d d d d d d d G Άρα ισχύουν οι πρώτες σχέσεις αλλά όχι η τρίτη j j ) Το χηικό δυναικό καθαρού υγρού στους 00 K και atm ισούται ε την γραοοριακή ελεύθερη ενέργεια Gbbs του ίδιου υγρού υπό τις ίδιες συνθήκες; Το χηικό δυναικό είναι εντατική ή εκτατική ιδιότητα; Ποιες είναι οι ονάδες στο σύστηα I του χηικού δυναικού της εντροπίας της ελεύθερης ενέργειας Gbbs της εσωτερικής ενέργειας; Η η σχέση στο ) επιβεβαιώνει την πρώτη ερώτηση Ως γραοοριακή ιδιότητα είναι εντατική Οι ονάδες του είναι J/mol της εντροπίας J/K της ελεύθερης και της εσωτερικής ενέργειας είναι J ) Ποιο από τα ακόλουθα κυκλικά ολοκληρώατα είναι ηδέν; dq rev d d dq dw d Σύντοη αιτιολόγηση dq rev d 0 0 d d 0 διότι οι και είναι ολικά διαφορικά δηλ καταστατικά εγέθη Τα υπόλοιπα δεν είναι Γ) ( ονάδες) 00 mol οργανικής ουσίας θεροκρασίας 6 ρίπτεται σε στρώα πάγου θεροκρασίας -4 και άζας 00 g Να ευρεθεί η εταβολή της εντροπίας της οργανικής ουσίας ίνονται για την οργανική ουσία: h f 9 kj/mol f 99 K c (l) 696 J/K mol c (s) 6 J/K mol και για το H O: c (l) 4 J K - g - (υγρού) c (s) J K - g - (στερεού) και h f J g - Συβολισός Η Η : Μεταβολή της ενθαλπίας της οργανικής ουσίας και του πάγου αντίστοιχα έως την τελική κατάσταση ε θεροκρασία της θερικής ισορροπίας Τ f εδοένου ότι γνωρίζοε τις άζες του πάγου και της οργανικής ουσίας κανένα σώα δεν θεωρείται αποθήκη θερότητας Η αυθόρητη διεργασία που πραγατοποιείται είναι η ροή θερότητας από το θερότερο προς το ψυχρότερο έχρι την αποκατάσταση θερικής ισορροπίας Η θεροκρασία της οργανικής ουσίας (09 Κ) είναι εγαλύτερη από αυτήν του πάγου (9 Κ) και συνεπώς έχοε ροή θερότητας από την οργανική ουσία προς τον πάγο Η τελική θεροκρασία Τ f ευρίσκεται από το ισοζύγιο των θεροτήτων που αποβάλλει το θερότερο (q ) και παίρνει το ψυχρότερο (q ) και που ισοδυναεί ε την εταβολή της ενθαλπίας τους αντίστοιχα δηλ Η Η 0 Αρχικά πρέπει να γίνει εκτίηση της περιοχής θεροκρασιών στην οποία βρίσκεται η Τ f και η οποία (περιοχή) οριοθετείται από τις αρχικές θεροκρασίες 09 Κ 9 Κ και τα σηεία τήξεως Τ Μ 99 Κ και Τ Μ Κ της οργανικής ουσίας και του πάγου αντίστοιχα 9 K-------------- K----------------- 99 K----------------------09 K Σχηατική διάταξη χαρακτηριστικών θεροκρασιών Η εταβολή της Η όταν ένα σώα θεραίνεται ή ψύχεται δίνεται από την σχέση: Ηm c ( τελική - Τ αρχική ) όταν c εκφράζεται σε J/g K ή Η c ( τελική -Τ αρχική ) όταν c εκφράζεται σε J/mol K ενώ όταν αλλάζει φάση υπό σταθερή θεροκασία από την σχέση: Ηm h ή Η h (εάν η h εκφράζεται σε J/g ή J/mol) όπου h h f γιά την τήξη και h - h f για την πήξη Συνεπώς υπολογίζεται η Η του πάγου έως το σηείο τήξεως του Τ Μ και η Η της οργ ουσίας έως το σηείο πήξεως της Τ Μ 9 Κ Κ: Η α 00g J/g K (-9) K 400 J 09 Κ 99 Κ: Η α 0 mol 696 J/g K (99-09) K -848 J Το ποσόν αυτό δεν επαρκεί για να θερανθεί ο πάγος έχρι το σηείο τήξεως του εφόσον - 848 < 400 Η οργανική ουσία θα πήξει αποβάλλοντας περαιτέρω θερότητα Η εταβολή της ενθαλπίας κατά την πήξη είναι: Η Μ 0 mol (-900) J/mol -690 J Το ποσόν της θερότητας που εκλύεται από την οργ ουσία στα δύο αυτά στάδια συνολικά είναι: -848 J -690 J -98 J Το ποσόν αυτό επίσης δεν επαρκεί για να θερανθεί ο πάγος έχρι το σηείο τήξεως του εφόσον -690 < 400

Η ουσία θα συνεχίσει ψυχόενη από τους 99 Κ έως τους Κ η δε εταβολή της ενθαλπίας στο στάδιο αυτό θα είναι: 99 Κ Κ: Η β 0 mol 6 J/ mol K (-99) K-68 J Η αποβαλλόενη θερότητα έως τους Κ αντιστοιχεί στην εταβολή της ενθαλπίας: Η α Η Μ Η β -848 J-690 J -68 J -9608 J Και σε αυτό το στάδιο -9608 < 400 Συνεπώς η τελική θεροκρασία Τ f θα βρίσκεται εταξύ των 9 Κ και Κ δηλ η θεροκρασία του πάγου θα αυξηθεί αλλά ο πάγος θα παραείνει στην στερεά φάση (δεν θα λιώσει) Η τελική θεροκρασία υπολογίζεται από την σχέση: Η α Η Μ Η β 0 mol 6 J/ mol K (Τ f -) Κ00 g J/g K (Τ f -9) K0 Ή -848 J-690 J -68 J0 mol 6 J/ mol K (Τ f -)Κ00g J/g K (Τ f -9) K0 Τα παραπάνω πορούν να διατυπωθούν και ως εξής: Η τελική κατάσταση του συστήατος πορεί να είναι ία από τις εξής: Η τελική θεροκρασία πορεί να είναι ια από αυτές που δίνονται [-4 9 K 0 K 99 K 6 6 09 K] ή κάποια ενδιάεση Οι ακραίες απορρίπτονται αέσως διότι ούτε ο πάγος ούτε η υγρή οργανική ουσία πορούν να λειτουργήσουν ως δεξαενές θερότητας καθότι έχουν πεπερασένη άζα Αν 9 K < τελ < K όλη η οργανική ουσία έχει πήξει Αν K < ελ < 99 K όλος ο πάγος έχει λιώσει και όλη η οργανική ουσία έχει πήξει Αν 99 K < τελ < 09 K όλος ο πάγος έχει λιώσει και όλη η οργανική ουσία παραένει υγρή Αν τελ K ένα έρος του πάγου θα έχει λιώσει και όλη η οργανική ουσία θα έχει πήξει Αν τελ 99 K όλος ο πάγος θα έχει λιώσει και ένα έρος της οργανικής ουσίας θα έχει πήξει Για να βρούε την τελική κατάσταση θα θεωρήσουε ότι H ολική 0 Εξετάζουε πόση θερότητα (ενθαλπία) είναι διαθέσιη για κάθε τηατική εταβολή των συστατικών του συστήατος Όταν ένα τήα αλλάζει θεροκρασία H m c ( tel αρχ ) ενώ όταν αλλάζει φάση σε σταθερή θεροκρασία H m h όπου h h f για τήξη και h - h f για την πήξη ΟΟ 09 K 99 K: H 0 mol 696 J/K mol (99 K 09 K) -848 J ΟΟ πήξη σε 99 Κ: H 0 mol (-9 kj/mol) -690 J ΟΟ 99 K K: H 0 mol 6 K/K mol ( K 99 K) -68 J H O 9 K K: H 00 g J/K g ( K 9 K) 400 J H O τήξη σε K: H 6 00 g J/g 600 J H O K 99 K: H 00 g 4 J/K g (99 K K) 4600 J Λόγω της σχετικά εγάλης ποσότητας H O H > -( H H H ) 96 J Άρα η τελική κατάσταση του συστήατος αποτελείται από πάγο και στερεή οργανική ουσία σε θεροκρασία εταξύ 9 K και K ΟΟ K τελ : H 4 0 mol 6 J/K g ( τελ Κ) ενώ η H αντικαθίσταται από την έκφραση H O 9 K τελ : H 00 g J/K g ( τελ 9 K) Αντικαθιστούε στην H ολική 0 τους απαραίτητους όρους: H H H H 4 H 0 δηλ -848 J 690 J 68 J 0 x 6 J/K ( τελ K) 00 x J/K ( τελ 9 K) 0 ή τελ 0000 K/ 8 684 K ( -46 ) Η εταβολή της εντροπίας σε ένα στάδιο ψύξεως ή θεράνσεως είναι dh d d mc mc l ενώ σε στάδιο αλλαγής φάσεως είναι H m h Η ζητούενη εταβολή εντροπίας της οργανικής ουσίας αποτελείται από όρους ψύξεως και ένα αλλαγής φάσεως (πήξεως) Άρα 99 K 9 kj mol 684 K 0 mol 696 J K mol l 6 J K mol l 09 K 99 K 99 K J K Η απάντηση έχει το σωστό πρόσηο διότι η οργανική ουσία υποβλήθηκε σε ψήξη άρα έχασε θερότητα συνεπώς και εντροπία Η ολική εταβολή της εντροπίας (που δεν ζητήθηκε) πρέπει να είναι θετική διότι η διεργασία είναι η αντιστρεπτή δηλ η αύξηση της εντροπίας του πάγου είναι απολύτως εγαλύτερη από την είωση της εντροπίας της οργανικής ουσίας

Θέα (0 ονάδες) ίνονται οι ακόλουθες πληροφορίες για το ρουβίδιο: Ατοική άζα 8468 g mol - κανονικό σηείο τήξεως 9 γραοοριακή εντροπία του στερεού b σε αυτή την θεροκρασία 68 J K - mol - αντίστοιχη του υγρού 86 J K - mol - κανονικό σηείο ζέσεως 688 πυκνότητα στερεού g cm - υγρού 4 g cm - α) Το στερεό b επιπλέει έσα στο τήγα του; Επιπλέει το στερεό αν έχει ικρότερη πυκνότητα από το υγρό πράγα που δεν ισχύει για το b β) Να σχεδιάσετε ποιοτικό διάγραα φάσεων όπου να επισηαίνονται οι διάφορες φάσεις και να σηειώνονται οι συντεταγένες όσων σηείων είναι γνωστές Σε πίεση atm παρατηρούνται οι 6 αλλαγές φάσεως τήξη και βρασός άρα η ισορροπία στερεού-υγρού-αερίου πρέπει να είναι εφανίζεται σε πίεση 4 ικρότερη από atm και σε θεροκρασία κοντά στο κανονικό σηείο τήξεως Ειδικότερα το τριπλό σηείο θα βρίσκεται σε θεροκρασία s λίγο ικρότερη από το f διότι όπως l φαίνεται στο επόενο ερώτηα η κλίση της καπύλης τήξεως υπολογίζεται g θετική 0 γ) Τι πίεση πρέπει να ασκηθεί ώστε η f b τήξη να παρατηρείται σε θεροκρασία 0 00 400 600 800 400 ; θ ( ) Γνωρίζουε ένα σηείο της καπύλης ισορροπίας στερεού-υγρού ( atm 9 ) και ζητείται ένα d s άλλο σε θ 40 Η κλίση αυτής της καπύλης δίνεται από την σχέση lapeyro: όπου (bar) s s l s s και v v l v s ε ρ Συνεπώς m m v ( 86 68) v ρ J K mol cm g sl ss J 4 4 bar K g cm K 8468 ρ ρ mol4 l s d Άρα ( ) 0 bar ( 40 9) K 4 bar K 4 bar d Εδώ δεν χρησιοποιήσαε την lausus-lapeyro διότι δεν είναι αέρια κάποια από τις δύο φάσεις που βρίσκονται σε ισορροπία δ) Πόσες αλλαγές φάσεως υφίσταται δείγα του ετάλλου το οποίο θεραίνεται ισοβαρώς υπό πίεση bar από 0 έχρι 89 Να σηειωθεί η διεργασία στο διάγραα Η αρχική θεροκρασία είναι σηαντικά υψηλότερη από το κανονικό σηείο τήξεως ενώ η πίεση είναι λίγο υψηλότερη από την atm άρα η αρχική κατάσταση είναι υγρή Η τελική θεροκρασία είναι σηαντικά χαηλότερη από το κανονικό σηείο ζέσεως και η πίεση πάλι λίγο εγαλύτερη άρα η τελική κατάσταση είναι επίσης υγρή εξεταζόενη διεργασία d v Συνεπώς δεν θα υπάρξει καιά αλλαγή φάσεως στην 4

Χρήσιες τιές: 844 J K - mol - //0 Θέα 4 (0 ονάδες) ίνεται διάγραα για θεροκρασία 44 της ολικής πιέσεως ( tot ) και των ερικών πιέσεων ( και ) των συστατικών και ίγατος πτητικών συστατικών τα οποία αναιγνύονται πλήρως σε όλες τις αναλογίες συναρτήσει του γραοοριακού κλάσατος του συστατικού α) Να γραφούν τα σύβολα tot δίπλα 0 στις αντίστοιχες καπύλες β) Να προσδιορισθεί η τάση ατών του 40 tot καθαρού συστατικού σε 44 tot σε x δηλ x 0 άρα * 0 0 ka γ) Να εκτιηθεί η σύνθεση του αζεοτροπικού 0 ίγατος και να σηειωθεί στο διάγραα 0 Το αζεοτροπικό ίγα χαρακτηρίζεται από ολικό ακρότατο στην πίεση το οποίο 0 εφανίζεται σε x 06 Αν είχαε σχεδιάσει την tot f(y ) και αυτή θα παρουσίαζε 00 0 04 06 08 0 έγιστο στην τιή y 06 x Στο x αζεοτροπικό έχουε εξίσωση των συστάσεων κάθε φάσεως όχι εξίσωση των ερικών πιέσεων δ) Να υπολογισθεί η σταθερά Hery του συστατικού σε ίγατα ε το συστατικό Η σταθερά Hery ορίζεται για αραιά ίγατα του υπό εξέταση συστατικού δηλ για x 0 και δίνεται από την σχέση H x Επιλέγουε ως σηείο x 0 αυτό ε x 0 ή x 09 όπου ka άρα H / x ka / 0 0 ka Στο διάστηα x 09 ως το x η φαίνεται να είναι ευθεία οπότε επιλέξαε το σηείο ε x 09 διότι είναι πιο ευανάγνωστες οι συντεταγένες του αντί για οποιοδήποτε άλλο σηείο ε ακόη ικρότερη τιή x Η ίδια τιή της σταθεράς Hery προκύπτει γραφικά από την τοή της εφαπτοένης στην καπύλη της στην περιοχή όπου x 0 ε τον άξονα των πιέσεων (δηλ εκεί που x ) διότι αυτό ακριβώς εκφράζει η σχέση H x : η πίεση του καθαρού συστατικού αν διατηρούσε την αυξητική τάση που φαίνεται σε χαηλές συγκεντρώσεις που είναι αντίστοιχο του νόου του aoult για ιδανικά ίγατα Ας σηειωθεί ότι ο νόος του aoult δεν ισχύει γενικά σε αυτό το ίγα όπως φαίνεται από το διάγραα Αν ίσχυε οι τρείς καπύλες θα ήταν όλες ευθείες ε κοινά άκρα ε τις καπύλες ε) Ποιά η σύσταση της υγρής φάσης (x ) όταν το γραοοριακό κλάσα του συστατικού στην αέρια φάση είναι y 0; Σύφωνα ε τον ορισό του γραοοριακού κλάσατος σε ίγα αερίων y 0 tot Η τελευταία ισότητα παρατηρείται σε x 06 (ka)