„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 steigt 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
1
(ΔQ = 0).
3. sinkt immer die Temperatur (ΔT < 0).
4. findet keine Änderung des Volumens statt (ΔV = 0).
5. bleibt das Produkt aus Druck mal Volumen konstant
(p · V = konstant).
Hinweis: Mehr als eine Antwort kann richtig sein.
Richtig sind die Antworten 1 und 2, denn bei adiabatischen Prozessen
gilt: ΔU = ΔW wobei ΔQ = 0.
Aufgabe 5:
Ergänze in der nachfolgenden Tabelle die Werte der fehlenden Zustandsgrößen für ein ideales Gas.
p
50,0 kPa
600 kPa
19,1 mbar
500 mbar
V
1,00 ℓ
50,0 ml
3,52 m3
26,0 ℓ
n
60,0 mmol
10,0 mmol
2,50 mol
0,40 mol
T
100 K
361 K
50,0°C
120°C
Der Wert für die Gaskonstante R lautet: R = 8,3145 J · mol−1 · K−1
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