Chemistry Labs

Bài 2

Chu trình khí phân li. Dinitơ tetroxit tạo cân bằng với nitơ dioxit: NX2OX4(g)⇌2 NOX2(g)\ce{N2O4(g) <=> 2 NO2(g)}. Cho 1.00 mol NX2OX4\ce{N2O4} vào bình rỗng thể tích cố định 24.44 dm3^3. Áp suất cân bằng ở 298 K là 1.190 bar; khi nung đến 348 K áp suất cân bằng tăng lên 1.886 bar. (a) Tính ΔG∘\Delta G^{\circ} của phản ứng ở 298 K, giả sử khí lý tưởng. (b) Tính ΔH∘\Delta H^{\circ} và ΔS∘\Delta S^{\circ}, giả sử chúng không đổi đáng kể theo nhiệt độ. Sự phân li thuận nghịch của NX2OX4\ce{N2O4} có thể dùng trong các chu trình năng lượng: ở bước 3→43 \to 4 hỗn hợp khí nóng giãn nở thuận nghịch đoạn nhiệt qua tua-bin. (c) Viết phương trình tính công do 1 mol khí trơ (không khí) sinh ra khi giãn nở đoạn nhiệt thuận nghịch 3→43 \to 4, giả sử CV,mC_{V,m} không đổi và nhiệt độ giảm từ T3T_3 xuống T4T_4.
Bước 5/5: Công của quá trình giãn nở đoạn nhiệt
← TrướcTiếp →
wair=ΔU=CV,m(air) (T3−T4)w_{\text{air}} = \Delta U = C_{V,m}(\text{air})\,(T_3 - T_4)
Phân tích

Với giãn nở đoạn nhiệt thuận nghịch q=0q = 0, nên công do khí sinh ra bằng độ giảm nội năng: wair=−ΔU=CV,m(T3−T4)w_{\text{air}} = -\Delta U = C_{V,m}(T_3 - T_4) (lấy công sinh ra là dương).

Lỗi hay gặp. Đừng quên tính lại pinip_{ini} ở mỗi nhiệt độ theo phương trình khí lý tưởng — dùng 1.014 bar cho 348 K sẽ cho xx sai.