110. (1/2-00).* Зависимость температуры плавления Sn от давления (в бар) передается выражением t(&3176;С) = 231,8 + 0,0032(P–1). Найти плотность твердого олова ρ _тв, учитывая, что Q_пл = 7,2 кДж/моль и ρ_ж = 6,988 г/см³. Молекулярная масса олова 119.
Решение

111. (1/2-05). При 1 бар, 125^оС твердые модификации селен (1) и селен (2) равновесно сосуществуют. Энтропии Se(1) и Se(2) равны соответственно 31 и 42 Дж/К^.моль. Полагая теплоемкости этих двух фаз равными, вычислить изменения энергии Гиббса при переходе Se(1) → Se(2) при 25° С. Какая фаза селена устойчива при 25° С: Se(1) или Se(2)?

112. (2/2-06). При давлении 1 атм довели температуру 1 моля кристаллического нафталина до температуры плавления. Какое количество тепла необходимо подвести извне для перевода полученного нафталина в жидкое состояние? Известно, что температура плавления нафталина зависит от давления (P, атм) следующим образом:

t° C = 79,8 + 0,0373·P + 1,9·10^–6·P².

Разность мольных объемов жидкого и твердого нафталина равна
Δ V = 18,69 см³/моль.

113. (3/2-97). Давление насыщенного пара (бар) над жидким йодом описывается температурной зависимостью

lgP = –3212/T – 5,193 lgT + 23,705.

Найти теплоемкость газообразного йода, если теплоемкость жидкого йода при температуре кипения 114 °С равна 80,26 Дж/моль·К.

114. (3/Э-01). Давление пара ртути выражается уравнением

lg(Р/торр)  = –3328/T – 0,848 lgT + 10,53.

Определить теплоту испарения ртути при температуре кипения (356,66 °С) и удельную теплоемкость жидкой ртути.

115. (1/2-08). Зависимости давления насыщенного пара для твердой и жидкой муравьиной кислоты (в мм рт. ст.) от температуры выражаются уравнениями: lg⁡ P тв =12,486− 3160 T , lg⁡ P ж =7,484− 1860 T . MathType@MTEF@5@5@+=feaagaart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=xfr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaciiBaiaacEgacaWGqbWaaSbaaSqaaiaadkebcaWGYqaabeaakiabg2da9iaaigdacaaIYaGaaiilaiaaisdacaaI4aGaaGOnaiabgkHiTmaalaaabaGaaG4maiaaigdacaaI2aGaaGimaaqaaiaadsfaaaGaaiilaiaaywW7ciGGSbGaai4zaiaadcfadaWgaaWcbaGaamOneaqabaGccqGH9aqpcaaI3aGaaiilaiaaisdacaaI4aGaaGinaiabgkHiTmaalaaabaGaaGymaiaaiIdacaaI2aGaaGimaaqaaiaadsfaaaGaaiOlaaaa@54A9@

Рассчитать теплоты испарения, сублимации и плавления. Рассчитать энтропии испарения и сублимации в нормальных точках испарения и сублимации. Рассчитать координаты тройной точки.

116. (3/Э-08). Замечено, что в диапазоне температур от 10 ° С до 25 ° С давление насыщенных паров воды приблизительно следует правилу: "сколько градусов – столько мм рт. ст.". Оцените теплоту испарения воды и температуру кипения воды при атмосферном давлении.

117. (2/2-03). По мотивам книги Роберта Хайнлайна "Фермер в небе": "Во время полета давление было десять фунтов; теперь капитан Хэтти спустила его до трех, то есть до нормального давления на Ганимеде. Ясно, что трех фунтов кислорода вполне достаточно для жизни; на Земле его, кстати, не больше – остальные двенадцать фунтов приходятся на долю азота. Но когда давление падает так внезапно, вы начинаете судорожно хватать ртом воздух….".
Ганимед – спутник Юпитера, сила тяжести ~ 1/3 земной.
Удастся ли колонистам планеты Ганимед сварить куриное яйцо? Если нет, предложите свой способ, используя подручные средства. Ответ обоснуйте. Температура денатурации белка 62 °С.

118. (2/2-04). Можно ли высушить белье при температуре –10^о С в зимнем приморском городе на открытом воздухе? В этом городе при –10° С влажность воздуха, приведенная в виде давления насыщенных паров воды, колеблется в интервале 2,00 – 2,10 торр. Известно, что:

а) белье всегда "замерзает" при указанной температуре;

б) изменение энергии Гиббса для процесса Н₂О(ж., –10 °С) → Н₂О(тв., –10 ^оС) составляет –212,4 Дж/моль;

в) при –10 °С равновесное давление насыщенных паров над жидкой водой равно 2,149 торр.

119. (1/2-01). Сколько тонн воды может испариться с 1 км² влажной земли в ясный безветренный летний день, если считать, что лимитирующий фактор – поступление солнечного тепла, которое составляет в среднем 4,18 Дж/(с· см²) в течение 8-часового дня?

Какой минимальный объем воздуха нужен, чтобы вместить это количество воды при температуре почвы и воздуха 25 °С? Давление насыщенного пара воды при 11,3 °С равно 10 торр, а теплота испарения 2433 Дж/г.

120. (3/Э-06). Коньки, заточенные "под желобок", имеют толщину острия лезвия около 50 мкм.

Оцените температуру плавления льда под спортсменом весом 70 кг на коньках длиной 30 см. Плотность воды 1 г/см³, льда – 0,9 г/см³. Молекулярная масса воды 18 г/моль .

121. (6/2-01).Оцените температуру, при которой максимальна плотность насыщенных паров серы Т_кип(S) = 444.6 °C; T_кр(S) = 1040 °C; Δ_испH = 2200 кал/моль. Считать, что Δ_испH не зависит от температуры, а вещество в газовой фазе подчиняется уравнению состояния идеального газа.

122. (5/Э-97). Состояние воды в широком диапазоне температур и давлений достаточно хорошо описывается уравнением Ван-дер-Ваальса:

p= RT V−b − a V 2 MathType@MTEF@5@5@+=feaagaart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLnhiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=xfr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaamiCaiabg2da9maalaaabaGaamOuaiaadsfaaeaacaWGwbGaeyOeI0IaamOyaaaacqGHsisldaWcaaqaaiaadggaaeaacaWGwbWaaWbaaSqabeaacaaIYaaaaaaaaaa@3FFE@ , a = 5,46·10^–6 м⁶·бар·моль^–2, b = 31·10^–6 м³·моль^–1.

Оценить по этим данным параметры критического состояния воды (P_K, T_K, V_K). Какой термодинамической вариантностью характеризуется эта точка?