Test: Entalpía y capacidad calorífica

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Entalpía y capacidad calorífica

1.[2p]
¿Por qué $Δ H = Q_{p}$ es un resultado útil y no trivial?

El calor depende normalmente de la trayectoria, pero a presión constante es igual a la variación de una función de estado

Correcto

La entalpía es una forma de energía almacenada en el término $p V$

La respuesta es: El calor depende normalmente de la trayectoria, pero a presión constante es igual a la variación de una función de estado

Demuestra que el calor y el trabajo son intercambiables

La respuesta es: El calor depende normalmente de la trayectoria, pero a presión constante es igual a la variación de una función de estado

Demuestra que a presión constante no se realiza trabajo

La respuesta es: El calor depende normalmente de la trayectoria, pero a presión constante es igual a la variación de una función de estado

2.[2p]
¿Qué magnitud mide directamente un calorímetro de bomba, y por qué?

$Δ U$ , porque al ser el volumen fijo no se realiza trabajo de expansión

Correcto

$Δ H$ , porque el recipiente está a la presión del laboratorio

La respuesta es: $\Delta U$, porque al ser el volumen fijo no se realiza trabajo de expansión

$Δ U$ , porque el recipiente de acero absorbe el trabajo

La respuesta es: $\Delta U$, porque al ser el volumen fijo no se realiza trabajo de expansión

$Δ H$ , porque el baño de agua está abierto a la atmósfera

La respuesta es: $\Delta U$, porque al ser el volumen fijo no se realiza trabajo de expansión

3.[2p]
Para un gas diatómico ideal a temperatura ambiente, ¿cuánto vale $C_{p, m}$ en J mol⁻¹ K⁻¹?

CorrectoNo exactamente: 29.10

4.[3p]
Con valores de $Δ_{f} H^{ominus}$ de $- 393.5$ kJ mol⁻¹ para CO $_2$ (g), $- 285.8$ para H $_2$ O(l) y $- 277.6$ para el etanol C $_2$ H $_5$ OH(l), ¿cuánto vale $Δ_{r} H^{ominus}$ en kJ mol⁻¹ para la combustión del etanol a CO $_2$ (g) y H $_2$ O(l)?

CorrectoNo exactamente: -1367.0

5.[3p]
La combustión del metano tiene $Δ_{c} H^{ominus} = - 890.5$ kJ mol⁻¹ con agua líquida como producto. Tomando $R T = 2.479$ kJ mol⁻¹, ¿cuánto vale $Δ_{c} U^{ominus}$ en kJ mol⁻¹?

CorrectoNo exactamente: -885.5

6.[2p]
El dióxido de carbono tiene un $C_{V}$ molar mayor que el nitrógeno a $298$ K. ¿A qué se debe la diferencia?

Su vibración de flexión está lo bastante baja en energía para estar parcialmente excitada a temperatura ambiente

Correcto

Es una molécula triatómica y por tanto tiene tres grados de libertad de rotación

La respuesta es: Su vibración de flexión está lo bastante baja en energía para estar parcialmente excitada a temperatura ambiente

Es más pesado, así que cada molécula lleva más energía cinética

La respuesta es: Su vibración de flexión está lo bastante baja en energía para estar parcialmente excitada a temperatura ambiente

No es un gas ideal, así que no se le aplica la equipartición

La respuesta es: Su vibración de flexión está lo bastante baja en energía para estar parcialmente excitada a temperatura ambiente

7.[1p]
Una reacción con $Δ H$ negativo es necesariamente espontánea.

True

La respuesta es: False

False

Correcto

8.[3p]
¿Qué afirmaciones sobre las capacidades caloríficas son correctas?

Marca todas las que correspondan

$C_{p}$ supera a $C_{V}$ porque parte del calor suministrado a presión constante se marcha como trabajo de expansión

Correcto

Para un gas ideal, $C_{p, m} - C_{V, m} = R$

Correcto

$C_{p}$ y $C_{V}$ difieren notablemente en los sólidos a temperatura ambiente

La respuesta es: $C_p$ supera a $C_V$ porque parte del calor suministrado a presión constante se marcha como trabajo de expansión, Para un gas ideal, $C_{p,m} - C_{V,m} = R$, Una capacidad calorífica no está definida mientras no se indique la restricción sobre la trayectoria

Una capacidad calorífica no está definida mientras no se indique la restricción sobre la trayectoria

Correcto

9.[2p]
Relaciona cada gas o proceso con el valor que le corresponde.

Argón, $γ$ a 298 K
Nitrógeno, $γ$ a 298 K
Fusión del hielo, $Δ H$ por mol
Disolución del nitrato de amonio

+6.01 kJ
1.40
1.67
+25.7 kJ por mol

Ver la respuesta

Argón, $γ$ a 298 K: 1.67 Nitrógeno, $γ$ a 298 K: 1.40 Fusión del hielo, $Δ H$ por mol: +6.01 kJ Disolución del nitrato de amonio: +25.7 kJ por mol

1.[2p] ¿Por qué ΔH=Qp es un resultado útil y no trivial?

2.[2p] ¿Qué magnitud mide directamente un calorímetro de bomba, y por qué?

3.[2p] Para un gas diatómico ideal a temperatura ambiente, ¿cuánto vale Cp,m en J mol⁻¹ K⁻¹?

4.[3p] Con valores de ΔfHominus de -393.5 kJ mol⁻¹ para CO_2(g), -285.8 para H_2O(l) y -277.6 para el etanol C_2H_5OH(l), ¿cuánto vale ΔrHominus en kJ mol⁻¹ para la combustión del etanol a CO_2(g) y H_2O(l)?

5.[3p] La combustión del metano tiene ΔcHominus=-890.5 kJ mol⁻¹ con agua líquida como producto. Tomando RT=2.479 kJ mol⁻¹, ¿cuánto vale ΔcUominus en kJ mol⁻¹?

6.[2p] El dióxido de carbono tiene un CV molar mayor que el nitrógeno a 298 K. ¿A qué se debe la diferencia?

7.[1p] Una reacción con ΔH negativo es necesariamente espontánea.

8.[3p] ¿Qué afirmaciones sobre las capacidades caloríficas son correctas?

9.[2p] Relaciona cada gas o proceso con el valor que le corresponde.

1.[2p]
¿Por qué $Δ H = Q_{p}$ es un resultado útil y no trivial?

2.[2p]
¿Qué magnitud mide directamente un calorímetro de bomba, y por qué?

3.[2p]
Para un gas diatómico ideal a temperatura ambiente, ¿cuánto vale $C_{p, m}$ en J mol⁻¹ K⁻¹?

4.[3p]
Con valores de $Δ_{f} H^{ominus}$ de $- 393.5$ kJ mol⁻¹ para CO $_2$ (g), $- 285.8$ para H $_2$ O(l) y $- 277.6$ para el etanol C $_2$ H $_5$ OH(l), ¿cuánto vale $Δ_{r} H^{ominus}$ en kJ mol⁻¹ para la combustión del etanol a CO $_2$ (g) y H $_2$ O(l)?

5.[3p]
La combustión del metano tiene $Δ_{c} H^{ominus} = - 890.5$ kJ mol⁻¹ con agua líquida como producto. Tomando $R T = 2.479$ kJ mol⁻¹, ¿cuánto vale $Δ_{c} U^{ominus}$ en kJ mol⁻¹?

6.[2p]
El dióxido de carbono tiene un $C_{V}$ molar mayor que el nitrógeno a $298$ K. ¿A qué se debe la diferencia?

7.[1p]
Una reacción con $Δ H$ negativo es necesariamente espontánea.

8.[3p]
¿Qué afirmaciones sobre las capacidades caloríficas son correctas?

9.[2p]
Relaciona cada gas o proceso con el valor que le corresponde.