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• Gloria Benito

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Termodinámica. Ejercicios. 1. La variación de entalpía del proceso en el que se quema 1 mol de gas butano para dar dióxido de carbono y agua líquida es de -2878 kJ/mol. Determina el calor que se desprenderá si el proceso tiene lugar a volumen constante y a 25 °C. (Sol: -2869 kJ/mol) 2. Cuando se realiza la combustión de glucosa (C 6H12O6) en una bomba calorimétrica de volumen constante, se observa que se desprenden 2559 kJ por cada mol de azúcar que se quema con producción de dióxido de carbono gaseoso y vapor de agua. Determina la variación de la entalpía del proceso de combustión de la glucosa a 25°C. (Sol: -2544 kJ/mol) 3. Para conocer la entalpía de disolución del NaOH (s), se realiza el siguiente experimento. En un calorímetro cuyo equivalente en agua es 25 g se introducen 100 ml de agua y se comprueba que la temperatura del sistema es de 18°C. Se añaden 2 g de lentejas de NaOH que, al disolverse, hacen que la temperatura del sistema llegue a 22°C. Determina la variación de entalpía del proceso. Dato: Supóngase que el calor específico de la disolución y su densidad coinciden con los del agua: ce = 4 180 J/kg K; d = 1 g/ml. (Sol = -42,5 kJ/mol) 4. Para determinar la entalpía de neutralización entre el HCl y el NaOH, se realiza el siguiente experimento. En un calorímetro cuyo equivalente en agua es 25 g se introducen 100 ml de disolución de HCl 0,5 M y 100 ml de NaOH 0,5 M. La temperatura inicial del sistema (formado por las disoluciones y el propio calorímetro) es de 18ºC, y la temperatura final de 22ºC. Suponemos que las disoluciones tienen el mismo calor específico y la misma densidad que el agua, ya que son disoluciones acuosas diluidas. 5. En un calorímetro cuyo equivalente en agua es 25 g se introducen 100 ml de disolución de HCl 0,5 M y se añaden 2 g de lentejas de NaOH. Se observa que, al disolverse estas, la temperatura del sistema, que era de 18°C, pasa a 27°C. Determina la variación de entalpía del proceso. Dato: Supóngase que el calor específico de la disolución y su densidad coinciden con los del agua: ce = 4 180 J/kg K; d = 1 g/ml. (Sol = -95,6 kJ/mol) 6. Una muestra de 1.435 g de naftaleno (C 10H8), una sustancia de olor penetrante que se utiliza en los repelentes contra polillas, se quema en una bomba calorimétrica a volumen constante. Como consecuencia, la temperatura del agua se eleva de 20.288C a 25.958C. Si la capacidad calorífica de la bomba más el agua fue de 10.17 kJ/ºC, calcule el calor de combustión molar del naftaleno. 7. Una granalla de plomo (Pb) con una masa de 26.47 g a 89.98ºC se colocó en un calorímetro a presión constante de capacidad calorífica despreciable que contenía 100.0 ml de agua. La temperatura del agua se elevó de 22.50ºC a 23.17ºC. ¿Cuál es el calor específico de la granalla de plomo? (Sol = 0,158 J/g ºC) 8. Una bola de acero inoxidable de 30.14 g a 117.82ºC se coloca en un calorímetro a presión constante que contiene 120.0 ml de agua a 18.44ºC. Si el calor específico de la bola es de 0.474 J/gºC, calcule la temperatura final del agua. Suponga que el calorímetro tiene una capacidad calorífica despreciable. (Sol = 2102ºC) 9. Una muestra de 3.53 g de nitrato de amonio (NH4NO3) se agregó a 80.0 ml de agua en un calorímetro de presión constante de capacidad térmica despreciable. Como resultado, la temperatura del agua disminuyó de 21.6ºC a 18.1ºC. Calcule el calor de disolución del nitrato de amonio.