„Physikalische Chemie PC0“ Kapitel 2

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Übungsaufgaben 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).
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).
5. bleibt das Produkt aus Druck mal Volumen konstant
(p · V = konstant).
Hinweis: Mehr als eine Antwort kann richtig sein.
1
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.
Die Einheit sollte nach Aufgabe 2 bekannt sein.
Aufgabe 6:
Daniel hat es sich mit einem Gläschen Pinot Grigio auf der Couch gemütlich gemacht und fragt sich welche Wärmemenge bei der alkoholischen Gärung von Glucose (C6H12O6) umgesetzt wird, um 700ml Wein
zu erhalten. Dabei enthalte der Wein 11 Volumenprozent Alkohol
(C2H5OH). Die Dichte von Alkohol beträgt 0,79g cm−3. Die alkoholische
Gärung verläuft dabei wie folgt: C6H12O(s) → 2 C2H5OH(l) + 2 CO2(g).
Die Reaktionsenthalpie beträgt: ΔH = −67,0kJ · mol−1.
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