1.5. Обработка экспериментальных данных

Измеренные значения температуры записывайте в таблицу, составленную по приведенной ниже форме.

Форма таблицы для записи экспериментальных данных

Соль	Показания термометра
	вода				раствор
	1	2	3	4	1	2	3	4
KCl
CuSO4´ 5Н2О
CuSO4

Установившиеся (постоянные) значения температуры воды (Т_о) и раствора (Т_р) используйте в расчетах изменения температуры по формуле:

Т = Т_р - Т_о

Если в ходе измерений температура меняется определите Т из графиков зависимости Т от времени . Вид графиков показан на рис. 1.2.

Используйте масштаб 1 градус на 5 см и 1 мин на 2 см. Определите изменение температуры DT. Возможные варианты графиков имеют вид:

Рис. 1.2. Графики зависимости Т от времени .

Величина DT определяется с учетом температурного перепада между двумя экстраполированными прямыми, проведенными по экспериментальным точкам, измеренным до и после растворения соли (см. рис. 1.2.).

1.2. Расчеты

· По известной величине теплового эффекта растворения калия хлорида DН_раств(KCl) =18,83 кДж/моль найдите постоянную калориметра К_кл:

(1.1)

· Рассчитайте тепловые эффекты растворения CuSO₄´ 5Н₂О и CuSO₄

(1.2)

где: m₁ и m₂ - масса воды и соли соответственно, г; М - молярная масса соли, г/моль: С - удельная теплоемкость раствора, С = 4,18 Дж/(Kг).

· Определите тепловой эффект реакции образования кристаллогидрата сульфвата меди как разность тепловых эффектов реакций растворения безводной и водной солей сульфата меди:

DН_r = DН_раств(CuSO₄) - DН_раств(CuSO₄´ 5Н₂О) (1.3)

· сделайте выводы по работе.

1.6. Контрольное задание

1.6.1. Определитесь, начиная с какого уровня можно говорить об отдельных частицах как о термодинамических системах.

а. атомы, молекулы; б. ассоциаты; в. агрегаты.

1.6.2. Соотношение теплоемкостей С_р/С_v

а. больше 1; б. меньше 1.

1.6.3. Газ, находящийся в идеально эластичной оболочке расширяется в вакууме. Его объем за некоторый промежуток времени увеличился от V₁ до V₂, а давление упало от р₁ до р₂. Оцените, насколько полученная работа расширения газа W_р отличается от максимально возможной W_р ^max [9]:

а. W_р ^max - W_р = 0;

б. W_р ^max - W_р = р₂ (V₂ - V₁);

в. W_р ^max - W_р =

1.6.4. Понятие теплоемкость, прежде всего, характеризует:

а. термодинамическую систему;

б. процесс.

1.6.5. Из определения энтальпии (U+ рV  Н) следует, что в общем случае равенство U = Н:

а. не допускается; б. допускается.

1.6.6. В некоторых случаях энтальпию называют теплосодержанием. Соответствует ли это название физической сути понятия энтальпия.

а. Соответствует;

б. Не соответствует.

1.6.7. Применение закона Гесса:

а. ограничено областью типичных химических реакций;

б. распространяется на любые химические процессы (фазовые переходы, реакции и другие).

1.6.8. Расчет изменения энтальпии по энтальпиям сгорания веществ H_f, участвующих в реакции Fe₃O₄ + CО _(г) 3FeO + CО_{2 (г)}, протекающей при стандартных условиях следует выполнить по формуле:

а. H_r = H_f (CО₂) + H_f( FeO) - H_f(CО) - H_f(Fe₃O₄);

б. H_r = H_f(Fe₃O₄) + H_f(CО) - 3H_f(FeO) - H_f( CО₂);

в. H_r = H_f(CО₂) + 3H_f( FeO) - H_f(CО) - H_f(Fe₃O₄).

1.6.9. Каково значение (Н_Т – Н°₂₉₈) для водяного пара при температуре равной 263 К и давлении 10⁴ Па? [9]

а. (Н_т – Н°₂₉₈)  0; б. (Н_т – Н°₂₉₈)  0;

в. (Н_т – Н°₂₉₈) = 0.

1.6.10. Расположите в порядке увеличения энергетической ценности в расчете на грамм продукта: этиловый спирт (С₂Н₅ОН), глюкоза (С₆Н₁₀Н₆), жиры (С₅₇Н₁₁₀Н₆). Энтальпии образования примите равными (кДж): для спирта -227, глюкозы -1260, жира -781,4.

а. С₂Н₅ОН_(ж), С₆Н₁₀Н_6(т), С₅₇Н₁₁₀Н_6(т);

б. С₆Н₁₀Н_6(т), С₅₇Н₁₁₀Н_6(т), С₂Н₅ОН_(ж);

в. С₅₇Н₁₁₀Н_6(т), С₂Н₅ОН_(ж), С₆Н₁₀Н_6(т).

1.6.11. Известно, что разность изобарных теплоемкостей можно задать следующим образом . Можно ли принять, что в общем случае эта разность:

а. положительна; б. может иметь любой знак.

1.6.12. Известно, что для необратимых процессов S  Q/T . Можно ли на этом основании утверждать, что для таких процессов расчет величины S невозможен.

а. Нельзя. б. Можно.

1.6.13. Для химических реакций, протекающих в конденсированных системах можно принять, что:

а. G  А; б. G  А

1.6.14. Как изменится энергия Гельмгольца при изотермическом увеличении объема термодинамической системы, в случае перехода от изохорного процесса, происходящего при объеме V₁ к такому же процессу, протекающему в объеме V₂.

а. уменьшается; б. не изменяется;

в. увеличивается.

1.6.15. При смешивании идеальных газов при постоянной температуре не происходит изменение:

а. энтропии; б. энтальпии.