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EJ5 Tarea de Termodinamica

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Ejercicios Termodinamica

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Page 1: EJ5 Tarea de Termodinamica

1. The fugacity coefficient of a certain gas at 290 K and 2.1 MPa is 0.68. Calculate the differenceof its molar Gibbs energy from that of a perfect gas in the same state.

2. Calculate the fugacity of pure ethylene at 100 bar and 373 K. The van der Waals constants area=0.453 Jm3/mol2, b=0.571x10-4 m3/mol, molar volume at 100 bar and 373 K is 2.072x10-4

m3/mol.

3. Los coeficientes de van der Waals a (L2atm/mol) y b (L/mol) para nitrógeno son a=1.390 yb=0.0391. Para metano (CH4) a=2.253 y b=0.0428, estime las fugacidades de estos gases en lamezcla de 30% CH4 y 70% N2 a temperatura ambiente y una presión de 1'000 atm.

4. Un flujo de 90% CH4 y 10% H2 pasa por un horno a 900 K. Calcula la composición de lamezcla de gases a esta temperatura. Asumiendo el equilibrio y una presión de 1.2 atm. Laenergía libre de Gibbs estándar de formación del metano a 900 K es 2'030 cal.

5. En un reactor a 600 K y 1 atm. de presión, 10,000 m3 de dióxido de azufre es mezclado con 15,000 de sulfuro de hidrógeno. Calcule, asumiendo el equilibrio, la composición del flujo degases a 600 K. Las energías de libres estándar de formación de SO2, H2S y H2O son: -71'790,-10'130 y -51'160 cal/mol, respectivamente.

6. Un investigador desea mezclar dos flujos de SO3 y SO2 en una razón λ tal que la presión parcialresultante de oxigeno sea igual a 0.05 atm. en un reactor a 1'100 K y abajo una atmósfera totalde 1.2 atm. Asumiendo el equilibrio, calcule λ dado los siguientes datos:SO2(g) + ½ O2(g)ΔGº = -22'600 + 21.36 T (cal)

7. For a certain chemical reaction, ΔHº = -35.4 kJ and ΔSº = -85.5 J/K. (a) Is the reactionexothermic or endothermic? (b) Does the reaction lead to an increase or decrease inthe randomness or disorder of the system? (c) Calculate ΔGº for the reaction at 298 K. (d) Isthe reaction spontaneous at 298 K under standard conditions?

8. Consider the reaction 2NO2(g)→ N2O4 (g). (a) Calculate ΔGº at 298 K. Calculate ΔG at 298 Kif the partial pressures of NO2 and N2O4 are 0.40 atm. and 1.60 atm., respectively.

9. Consider the decomposition of barium carbonate: BaCO3(s) → BaO(s) + CO2(g) calculate theequilibrium pressure of CO2 at (a) 298 K and (b) 110 K.

10. A 0.831 g sample of SO3 is placed in a 1.00 L container and heated to 1100 K. The SO3

decomposes to to SO2 and O2: 2SO3 → 2SO2(g) + O2(g). At equilibrium the total pressure in thecontainer is 1.3 atm. Find the values of Kp and Kc for this reaction at 1100K.

11. When 1.50 mol CO2 and 1.50 mol H2 are placed in 3 L container at 395 C, the followingreaction occurs: CO2(g) + H2(g) → CO(g) + H2O(g). if Kc = 0.802, what are the concentrationsof each substance in the equilibrium mixture.

12. A deep-sea diver uses a gas cylinder with a volume of 10 L and a content of 51.2 g of O 2 and32.6 g He.Calculate the partial pressure of each gas and the total pressure if the temperature ofthe gas is 19 C.