Sınav Süresi 90 dakikadır. Başarılar

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Ebat: px
Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "Sınav Süresi 90 dakikadır. Başarılar"

Transkript

1 FİZİSEL İMYA II FİNAL SINAI N : AD SYAD :. 00 o C ve 0 atm. basıçtaki bir mol NH 3 gazı, a. İzotermal olarak basıcı 0 atm. olucaya kadar geleştiriliyor. b. Daha sora gaz sıcaklığı 00 o C ye düşüceye kadar adyabatik olarak geleştiriliyor. c. Ardıda gaz izotermal olarak sıkıştırılıyor. d. So olarak gaz adyabatik olarak sıkıştırılarak sıcaklığı gaz ilk durumua geri getiriliyor. Bu çevrim içi aşağıdaki tabloyu hesalayarak dolduruuz ve tüm çevrim içi maksimum verimi hesalayıız. N: amoyağı ideal davraış gösterdiğii kabul ederek, C değerii J mol olarak alıız. I ADIMDA II ADIMDA III ADIMDA I ADIMDA LAM ΔU W q ΔS. litrelik bir ka içerisideki N ve N gaz karışımı bulumaktadır. a içideki tolam basıç 5 o C de atm dir. N (g tekimesii geçerli olduğuu ve gazları ideal davraış gösterdiklerii düşüerek; a. arışımıı bileşimii hesalayıız. b. Reaksiyo etalisii değişmediğii varsayarak basıç değişmeksizi sıcaklık 5 o C artarsa/azalırsa karışımı bileşimi e olur? ΔH o f kj mol ΔG o f kj mol N (g o C de oksijei hekzadaki çözüürlüğü sudakide 50 kat daha fazladır. ksije içi sudaki çözüürlüğü ile ilgili Hery sabitii büyüklüğü.33x0-5 atm dir. Havaı atm basıca sahi olduğu bir yerde, beher içeriside 00 ml su 00 ml hekza bulumaktadır. Litredeki oksije kütlesii gaz fazda, su fazıda ve hekza fazıda e kadar olmasıı beklersiiz? Hekzaı yoğuluğu 0.66 g cm -3 ve suyu yoğuluğu.00 g cm -3 tür. Havaı /5 orada oksijede oluştuğuu düşüüüz.. Mol kesri beze ola beze-tolue karışımı atm. de 88.0 o C de kayamaktadır. Bu sıcaklıkta saf beze ve toluei buhar basıçları sırasıyla.59 ve atm. dir. Buhar fazıdaki tolue, beze oraı içi e söyleyebilirsiiz ml beze içersie 0.5 gram bilimeye orgaik bir madde katıldığıda bezei doma oktası 0.00 o C düşmüştür. Ayı miktar doma oktası alçalmasıı yakalamak içi 00 ml siklohekzaa bu orgaik maddede e kadar eklemek yeterli olurdu? f (beze 5., f (beze 0.0, d beze g cm -3, d siklohekza g cm -3 Sıav Süresi 90 dakikadır. Başarılar

2 YANILAR. 00 o C : 0 atm. mol C J mol a. 0 atm. İzotermal olarak b. 00 o C c. 00 o C d. 00 o C 0 atm. Cv C R olduğuda ; Cv (35.06 J mol (8.3 J mol dir. Gazı İlk hacmi; R/ ( mol(0.08 atm. L mol (673 /(0 atm L. İzotermal ve ersiir bir geleşme söz kousuysa; Sıcaklık değişmeksizi, basıç değişmesie bağlı hacim değişmesi söz kousu olacaktır. Gaz ideal davraış gösterdiğide Gazı İkici hacmi; / (0 atm.(.793 L./(0 atm L. İkici adımdaki tersiir adyabatik geleşme sırasıdaki hacim değişimi; 3 (5.586 L.(673 (373 /(8.3 J mol 3 /(8.3 J mol 36.8 L. Üçücü adımdaki hacim değeri ise; Dördücü adımdaki tersiir adyabatik sıkışma durumuda hareketler hesalaabilir. (.7593 L.(673 (373 /(8.3 J mol /(8.3 J mol 8. L. Birici ve üçücü adımda yaıla iş büyüklükleri sırasıyla; W R l (5.586 L (673 l (.7593 L W -(mol(8.3 J mol W R l (8. L (373 l (36.8 L 3 W3 -(mol(8.3 J mol 3878 J 9.5 J

3 Birici ve üçücü adımda sıcaklık değişmesi meydaa gelmediğide iç eerji değişimi ΔU Cvd eşitliğide sıfırdır. Bu adımlarda ΔU W+q olduğuda; W -q olarak elde edilebilir. Bu adımlardaki etroi değişimi ise ΔS dq/ -W/ eşitlikleride; (5.586 L Δ S R l ΔS ( mol(8.3 J mol l J (.7593 L Δ S (8. L 3 R l ΔS3 ( mol(8.3 J mol l J (36.8 L İkici ve dördücü adımdaki iş büyüklükleri dışarıda ısı alış verişi olmadığıda ki bu durumda q ve q ve ΔS dq/ eşitliğie göre etroi değişimleri sıfır demektir. ΔU W+q eşitliğie göre ΔU W dir.iç eerji değişimleri is sırasıyla; ΔU W C v d ΔU W ( mol ( J ΔU W ( mol ( J Bu verilere göre tablo aşağıdaki şekilde doldurulabilir. ΔU W q ΔS I ADIMDA J 3878 J J II ADIMDA J J III ADIMDA J -9.5 J J I ADIMDA J J LAM J J 0.0 Bu sistem içi maksimum verim ise hesalaabilir. c ε - eşitliğide ε h 373 (%.57 olarak 673. a. N (g reaksiyou içi atm. ve 5 o C deki serbest eerji değişimi; ΔG o ΔG o f ( - ΔG o f (N (g ΔG o (97.89 kj mol (5.3 kj mol -.73 kj mol dir. Ayrıca ΔG o -Rl olduğuda; e o ΔG R e (.73kJmol 3 (8.3 0 kjmol (98 0.8atm olarak hesalaabilir. Ayrıca + atm. ve N 0.8 N N N (0.8atm. N N olacağıda; N N N N + 0 deklemii kökleride ; ( N 0.88 atm. ( N atm. olarak elde edilebilir geçerli bir değer olamayacağıda veya atm. maksimum basıç şarttı ile çelişeceğide

4 N 0.88 atm. ve N atm. olarak hesalaabilir. b. N (g reaksiyou içi atm. ve 5 o C deki reaksiyo etalisi; ΔH o ΔH f o ( - ΔH f o (N (g ΔH o (9.6 kj mol (33.8 kj mol -57. kj mol dir. reaksiyo etalsi sıcaklıkta bağımsız olarak düşüülürse 5 o C daha düşük sıcaklıktaki ve 5 o C sıcaklıktaki reaksiyo dege sabitleri ΔH l k + l k R eşitliğide sırasıyla ; ( 57.kJmol l + l(0.8atm atm kjmol ( ( 57.kJmol 3 ( kjmol l + l(0.8atm atm olarak hesalaabilir. 73 deki dege sabitide; 33 deki dege sabitide; N N N N (.7 atm. (0.08 atm. N.7N + 0 N ( N ( N atm. N 0. 7 atm. larak hesalaabilir. ( N 0.08N + 0 N ( N N atm. N 0. 0 atm x0-5 atm. ; hekza/su ( 50. atm. ; su 00 ml ; hekza 00 ml Havada /5 oraıda oksije buluduğuda; ayrıca tolam basıç atm. olduğuda Hery sabiti χsu ( 5 χsu ( - (.33x0 χsu (.7 0 hava ( ( atm. 5 Çözümüş oksijei suyu hacmie katkısıı ihmal edilebileceği düşüülürse 00 ml suyu mol sayısı g H mol H ml H 8 g H ( 00 ml H mol H H Çözümüş oksijei mol sayısı ; χ H olarak hesalaabilir. Hekza fazıda oksijei çözüürlüğü su fazıdakide 50 kat daha fazla olduğu içi Nerst eşitliğide (oksijei aktiflik katsayısıı e eşit olduğu varsayılarak [ ] [ ] hekza su (hekza hekza (su su 50 (hekza 00 ml ml (hekza - mol mol

5 00 ml havadaki oksije miktarı (gazı ideal davraış gösterdiğii varsayarak ise; ( atm. ( 0.L mol 0.08 atm.l.mol 98 ( ( olarak hesalaabilir o C de kayadığıa göre karışımı basıcı atm.dir. beze + tolue ( atm. beze + tolue Bu ikili karışım içi bu şartlarda beze o bezex beze e tolue o toluex tolue o tolue(-x beze Böylece beze (.59( tolue ( atm. (0.896 atm atm. Buhar fazıdaki beze ve toluei mol kesri; Y Beze beze / Y Beze (0.896 atm./( atm Y tolue ( Δ f m ( m Çözeltii molaritesi m 3.9x0 - molal olarak hesalaabilir. Böylece 00 ml (00 ml x0.879 g ml 87.9 g beze içideki maddei mol miktarı; (3.9x0 - mol g (87.9x0-3 g 3.3x0-5 mol olarak hesalaabilir. Ayı doma oktası alçalmasıı yakalama durumu içi; Δ Δ m m siklohekza f (siklohekza siklohekza 0.00 (0.0msiklohekza msiklohekza beze f (beze beze (5.(3.9 0 molal elde edilebilir. Böylece 00 ml (00 ml x g ml 80.5 g siklohekza (.00x0 - mol g (80.5x0-3 g 8.05x0-6 mol 00 ml Beze içi 0.5 gram (3.3x0-5 mol madde 0.00 o C lik düşmeye ede olmuşsa siklohekza içi bu kütle; m (0.5 g(8.05x0-6 mol/3.3x0-5 mol 0.7 g dır.