„Physikalische Chemie PC0“ Kapitel 2

Übungsaufgaben mit Lösungen zur Vorlesung
„Physikalische Chemie PC0“
Kapitel 2
Aufgabe 1:
Wenn eine konstante Menge eines idealen Gases in einem abgeschlossenen Volumen erwärmt wird, dann
der Druck.
Aufgabe 2:
Die Gaskonstante R hat die Einheit:
Aufgabe 3:
Der erste Hauptsatz der Thermodynamik besagt, dass die Änderung der
inneren Energie U gleich
1. dem Druck mal dem Volumen ist (p · V).
2. der Summe der mit der Umgebung ausgetauschten Wärme und
der am System verrichteten Arbeit ist (ΔQ + W).
3. das Produkt aus Stoffmenge, Gaskonstante und Temperatur ist
(n · R · T).
4. der Summe der Partialdrücke ist (p1 + p2 + p3 + ...).
5. dem Quotienten aus Enthalpie und Temperatur ist (H · T−1).
Richtig ist Antwort 2. Der erste Hauptsatz beschreibt die Energieerhaltung eines geschlossenen Systems: ΔU = ΔQ + ΔW
Aufgabe 4:
Bei adiabatischen Prozessen
1. führen nur am oder vom System verrichtete Arbeit (ΔW) zu einer Änderung der inneren Energie (ΔU).
2. findet kein Wärmeaustausch mit der Umgebung statt
(ΔQ = 0).
3. sinkt immer die Temperatur (ΔT < 0).
4. findet keine Änderung des Volumens statt (ΔV = 0).
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5. bleibt das Produkt aus Druck mal Volumen konstant
(p · V = konstant).
Hinweis: Mehr als eine Antwort kann richtig sein.
Aufgabe 5:
Ergänze in der nachfolgenden Tabelle die Werte der fehlenden Zustandsgrößen für ein ideales Gas.
p
50,0 kPa
600 kPa
500 mbar
V
1,00 ℓ
50,0 ml
3,52 m3
n
10,0 mmol
2,50 mol
0,40 mol
T
100 K
50,0°C
120°C
Der Wert für die Gaskonstante R lautet: R = 8,3145 J · mol−1 · K−1
Aufgabe 6:
Für einen Molekülkristall von CO ergeben sich zwei verschiedene Modifikationen. Eine völlig geordnete in der alle Dipole in die gleiche Richtung
zeigen und eine statistische in der es zwei verschiedene Orientierungen
gibt. Gib die Entropie beider Modifikationen für T gegen 0K an.
Aufgabe 7:
Was bedeutet die Aussage, eine Stoff habe eine große Wärmekapazität?
Aufgabe 8:
Wieviel Wärme wird bei der isobaren Abkühlung von 100 mmol Helium
von 293 K auf 20 K an das Kühlsystem abgegeben?
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