ILS Einsendeaufgabe PyCe4N - Note 1,0 nach Korrektur

1. Erläutern Sie kurz nachfolgende Begriffe: isotherm, isobar, isochor, adiabatisch.

2. 10 mol eines idealen Gases werden bei einer gleichbleibenden Temperatur von
20 °C reversibel von 20 bar auf einen Druck von 1 bar entspannt.

a) Welche Arbeit wird hierbei geleistet?
Hilfe: Unter isothermen Bedingungen gilt V2/V1 = p1/p2
b) Welche Wärmemenge muss zur Aufrechterhaltung der Temperatur aus der
Umgebung zugeführt werden?

c) Wie groß ist das Endvolumen?

3. Welche Wärme verliert ein Zn-Stab von 2 kg Gewicht, der sich von 300 °C auf
200 °C abkühlt? Cp,n = 26,16 J/mol K, MZn = 65,39 g/mol

4. Die Synthese von NH3 verläuft entsprechend der Reaktion
3/2 H2 (g) + 1/2 N2 (g)  NH3 (g)
Die Standard-Bildungsenthalpie von NH3 beträgt HBo = –45 kJ/mol.
a) Berechnen Sie die Standard-Reaktionsenthalpie der Reaktion.

b) Wie groß ist die Standard-Reaktionsenergie, wenn die Gase als ideal angenom-
men werden?

5. 30 l eines idealen Gases von 25 °C werden reversibel unter adiabatischen Bedin-
gungen von einem Anfangsdruck p = 10 bar auf einen Enddruck von 2 bar ent-
spannt. Das Verhältnis der molaren Wärmekapazitäten beträgt g = 1,5.

Berechnen Sie das Endvolumen, die Endtemperatur und die umgesetzte Wärme-
menge.

6. Bestimmen Sie die Standard-Reaktionsenthalpie der Reaktion
C (Grafit) + 2H2 (g)  CH4 (g).
Gegeben sind folgende Standard-Verbrennungsenthalpien
CH4 (g) + 2O2  CO2 (g) + 2H2O (l) H° = –890,35 kJ
H2 (g) + ½ O2  H2O (l) H° = –285,84 kJ
C (Grafit) + O2  CO2 (g) H° = –393,51 kJ