Quiz z Termodynamiki

Do parametrów stanu zalicza się następujące własności makroskopowe układu:

• ciśnienie, gęstość, masa

• energia wewnętrzna, temperatura, objętość

• ciśnienie, liczba moli, temperatura

• temperatura, objętość, gęstość

Answer explanation

Parametry stanu to makroskopowe właściwości układu. Właściwości takie jak ciśnienie, gęstość i masa są kluczowe dla opisu stanu układu, dlatego ta odpowiedź jest poprawna.

Procesowi parowania w temperaturze Twrzenia pod ciśnieniem 1000hPa ulega 1 mol pewnej cieczy. Praca wykonana przez układ jest opisana równaniem:

• W = 1000 (vg - vc)

• W = - 105 vg

• W = - 105 (vc- vg)

• W = - 1000 (vg - vc)

Answer explanation

Praca wykonana przez układ podczas parowania jest opisana równaniem W = - P (Vg - Vc). Przy ciśnieniu 1000 hPa, równanie przyjmuje formę W = - 1000 (Vg - Vc), co jest zgodne z poprawną odpowiedzią.

Praca nie jest funkcją stanu, gdyż:

• zgodnie ze wzorem W = - pdv zachodzi pod stałą objętością

• zależy od drogi przemiany

• jej zmiana ma wpływ na wartość energii wewnętrznej układu

• posiada różniczkę zupełną

Answer explanation

Praca zależy od drogi przemiany, co oznacza, że jej wartość może się różnić w zależności od tego, jak układ przechodzi z jednego stanu do drugiego, w przeciwieństwie do funkcji stanu, które zależą tylko od końcowych i początkowych wartości.

W celu wyliczenia wartości ciepła molowego pod stałym ciśnieniem cp substancji o masie molowej M wylicza się znając ciepło właściwe z zależności:

• cw/M

• M/cw

• cw*M

• cw+M

Answer explanation

Wartość ciepła molowego cp oblicza się jako iloczyn ciepła właściwego cw i masy molowej M, co wyraża zależność cp = cw * M. Dlatego poprawną odpowiedzią jest cw * M.

I zasada termodynamiki przyjmuje postać dH = Vdp w następujących warunkach:

• w warunkach izotermicznych, gdy układ nie wykonuje pracy nieobjętościowej

• w warunkach adiabatycznych, gdy układ nie wykonuje pracy nieobjętościowej

• w warunkach izotermicznych, gdy układ wykonuje pracę objętościową

• w warunkach adiabatycznych, gdy układ wykonuje pracę objętościową

Answer explanation

Zasada dH = Vdp obowiązuje w warunkach izotermicznych, gdy temperatura jest stała, a układ nie wykonuje pracy nieobjętościowej, co oznacza, że zmiany entalpii są związane tylko z pracą objętościową.

Z porównania równań Bernoulliego i Clapeyrona wynika następująca zależność opisująca energię wewnętrzną 1 mola gazu:

• U=nRT

• U=pv

• U=32RT

• U=Q-pdv

Answer explanation

Z równania stanu gazu idealnego wynika, że energia wewnętrzna 1 mola gazu jest opisana jako U=nRT, gdzie n to liczba moli, R to stała gazowa, a T to temperatura w kelwinach. To jest poprawna odpowiedź.

Kiedy prawdziwa jest zależność H=U+RT?

• kiedy układ składa się z mieszaniny gazów doskonałych

• zależność prawdziwa jest zawsze

• gdy temperatura panująca w układzie wynosi 298K

• kiedy opisuje układ zawierający 1 mol gazu doskonałego

Answer explanation

Zależność H=U+RT jest prawdziwa dla 1 mola gazu doskonałego, ponieważ opisuje energię wewnętrzną, ciśnienie i objętość w kontekście gazów doskonałych, co nie jest gwarantowane w innych przypadkach.

Nieprawdą jest, że:

• można wyznaczyć bezwzględna wartość energii wewnętrznej układu

• w układzie izolowanym wartość energii jest stała

• w skład energii wewnętrznej układu wchodzą silne oddziaływania jądrowe

• energię wewnętrzną układu można zmienić wykonując na układzie pracę oraz dostarczając do układu ciepło

Answer explanation

W skład energii wewnętrznej układu nie wchodzą silne oddziaływania jądrowe, lecz oddziaływania międzycząsteczkowe i kinetyczne cząsteczek. Silne oddziaływania jądrowe dotyczą jedynie jąder atomowych.

Gaz doskonały nie spełnia następującego założenia:

• indywidualne cechy cząsteczek wpływają na zachowanie gazu

• pvnT=R=const

• cząsteczki nie oddziałują ze sobą

• cząsteczki można traktować jak punkty materialne

Answer explanation

Gaz doskonały zakłada, że cząsteczki są identyczne i nie oddziałują ze sobą. W związku z tym, indywidualne cechy cząsteczek nie wpływają na zachowanie gazu, co czyni tę odpowiedź poprawną.

W celu wyliczenia wartości entalpii przejścia fazowego ΔHX mając dane entalpie spalania ΔHS romb i ΔHS jednosk, należy zastosować zależność:

• ΔHX = ΔHS romb + ΔHS jednosk

• ΔHX = ΔHS romb - ΔHS jednosk

• ΔHX = ΔHS jednosk + ΔHS romb

• ΔHX = ΔHS jednosk - ΔHS romb

Answer explanation

Aby obliczyć entalpię przejścia fazowego ΔHX, należy dodać entalpie spalania ΔHS romb i ΔHS jednosk, co prowadzi do wzoru ΔHX = ΔHS romb + ΔHS jednosk. To jest poprawna zależność.