Chemistry Labs

Bài 1

Chất làm lạnh mới và đã bị lãng quên. Các chất làm lạnh được so sánh về nhiệt động trong một chu trình mô phỏng: chất lỏng sôi ở áp suất p1p_1 và nhiệt độ T1T_1 không đổi (hấp thụ nhiệt QQ), hơi được nén thuận nghịch đoạn nhiệt đến T2T_2 (công WW), sau đó làm lạnh ở áp suất p2p_2 không đổi rồi quay về trạng thái ban đầu. Với 1 mol chất làm lạnh, T1=280T_1 = 280 K, T2=380T_2 = 380 K, hơi lý tưởng: NHX3\ce{NH3} — ΔHvap=21.3\Delta H_{vap} = 21.3 kJ mol−1^{-1}, CV(khıˊ)=26.7C_V(\text{khí}) = 26.7 J K−1^{-1} mol−1^{-1}; CHFX2Cl\ce{CHF2Cl} — 20.020.0 kJ mol−1^{-1} và 48.848.8 J K−1^{-1} mol−1^{-1}; CFX3CHX2F\ce{CF3CH2F} — 22.122.1 kJ mol−1^{-1} và 7979 J K−1^{-1} mol−1^{-1}; CFX3CF=CHX2\ce{CF3CF=CH2} — 19.119.1 kJ mol−1^{-1} và 120120 J K−1^{-1} mol−1^{-1}. (a) Tính QQ và WW cho NHX3\ce{NH3} và CHFX2Cl\ce{CHF2Cl}. (b) Hệ số hiệu quả COP=Q/WCOP = Q/W; tính cho cả hai chất. (c) Tính COP cho CFX3CHX2F\ce{CF3CH2F} và CFX3CF=CHX2\ce{CF3CF=CH2} — hiệu suất có tăng so với CHFX2Cl\ce{CHF2Cl} không?
Bước 2/4: Công nén đoạn nhiệt
← TrướcTiếp →
W=CV(gas)(T2−T1):W(NHX3)=26.7×100=2.67 kJ,W(CHFX2Cl)=48.8×100=4.88 kJW = C_V(\text{gas})(T_2 - T_1): \quad W(\ce{NH3}) = 26.7 \times 100 = 2.67\ \text{kJ},\quad W(\ce{CHF2Cl}) = 48.8 \times 100 = 4.88\ \text{kJ}
Phân tích

Với khí lý tưởng trong bước đoạn nhiệt, q=0q = 0 nên công nén bằng độ tăng nội năng: W=CV(T2−T1)=CV×100W = C_V(T_2 - T_1) = C_V \times 100 K, được 2.67 kJ (NHX3\ce{NH3}) và 4.88 kJ (CHFX2Cl\ce{CHF2Cl}).