Fizikai kémia 1

A ​következő oldalakon a tankönyv fejezeteinek végén lévő Gyakorlatok és Feladatok részletes megoldásai találhatók. Csak annak a néhány feladatnak a megoldása hiányzik, melyeknél számítógépre vagy egyszerűen elmélyült gondolkodásra van szükség, de ezekben az esetekben is talál az olvasó ötletet, javaslatokat vagy tanácsot.

Fizika és Kémia Tanszék

Üdvözlöm a Széchenyi István Egyetem Fizika és Kémia Tanszékének honlapján!

Oktatási területen a tanszék fő feladata a műszaki tudományi karok mérnök szakjain az alapozó fizika és kémia kurzusok, illetve speciális szakmai és választható természet­tudományi kurzusok tartása. Emellett részt veszünk az MSc szakok természettudományi kurzusainak oktatásában is. A tanszék Fizika Laboratóriuma és Kémia Laboratóriuma főként oktatási célokat szolgál.

A környezeti kémia területén folytatott kutatásainkat, környezeti minták szervetlen és szerves szennyezőinek analitikai kémiai vizsgálata témakörében végezzük. Alkalmazott fizikai kutatások különböző hazai és külföldi partnerekkel, illetve az egyetem más tanszékeivel együttműködve az alábbi témákban folynak: fúziós plazmák diagnosztikája, fényterjedés-szimuláció és digitális képfeldolgozás, optimalizációs módszerek fejlesztése, röntgen­diagnosztikai eljárásokból származó sugárterhelések optimálása.

Fizikai kémia 1.

Mekkora a térfogati munka, ha a) egy mol alumíniumot b) 1 mol argont melegítünk 25 o C-ról 100 o C-ra 1 bar állandó nyomáson? Az alumínium sűrűsége 25 o C-on 2,70 g/cm 3 , moláris hőkapacitása 24,27 J mol K -1 , köbös hőtágulási együtthatója 7,5·10 -5 K -1 , móltömege 27,0 g/mol. Az argon moláris hőkapacitása 20,79 J mol K -1 (5/2R), tekintsük tökéletes gáznak.

Egy mol Al térfogata: V 0 = 27/2,7 = 10 cm 3 . A térfogatváltozás: ΔV = V 0 α ΔT = 10 cm 3 · 7,5 · 10 -5 K -1 · 75 K = 0,056 cm 3 = 5,6·10 -8 m 3 W = – pΔV = –10 5 Pa · 5,6·10 -8 m 3 = –5,6·10 -3 J (nagyon kicsi)

Tökéletes gáz: W = – pΔV = – nRΔT = 1 mol · 8,314 J mol K -1 · 75 K = –623 JNem volt szükség a moláris hőkapacitásra.

ha pontosan 1000 J hővel melegítjük 1 bar állandó nyomáson? A kiindulási hőmérséklet mindkét esetben 25 o C. Az alumínium sűrűsége 25 o C-on 2,70 g/cm 3 , moláris hőkapacitása 24,27 J mol K -1 , köbös hőtágulási együtthatója 7,5·10 -5 K -1 , móltömege 27,0 g/mol. Az argon moláris hőkapacitása C mp = 20,79 J mol K -1 (5/2R), tekintsük tökéletes gáznak.

Az a) esetben az eredményt 6 értékes jegyre számítsuk ki, hogy lássuk a különbséget az entalpia és a belső energia változása között.

Tartalomjegyzék

Kiadó: Akadémiai Kiadó

Online megjelenés éve: 2017

ISBN: 978 963 454 137 0

Ez a tananyag elsősorban vegyész- és vegyészmérnök hallgatók számára készült bevezető jellegű munka. Megértéséhez szükség van matematikai ismeretekre, beleértve a differenciál- és integrálszámítást. A fizikai kémia három nagy területe az egyensúly, a változás és a szerkezet. Ezek közül az első témát, az egyensúly kérdését járjuk körül a klasszikus termodinamika módszereivel. Ismertetjük a termodinamika három főtételét, bevezetjük a termodinamika fontos állapotfüggvényeit; a belső energiát, entalpiát, entrópiát, szabadenergiát, szabadentalpiát és a kémiai potenciált. Segítségükkel meghatározhatjuk a folyamatok irányát és az egyensúlyi állapotokat. Részletesen foglalkozunk tökéletes és reális gázok tulajdonságaival, elegyekkel, egy- és többkomponensű fázisegyensúlyokkal, termokémiával, kémiai egyensúlyokkal és elektrolitok termodinamikai leírásával. A kidolgozott példákkal az a célunk, hogy segítsük a tananyag mélyebb megértését.