Examen de termodinamica basica.

[pic 1][pic 2]

Instituto Politécnico Nacional

Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas

Departamento de formación básica

Termodinámica Básica

Prof. Jesús Mota Márquez

CONTRERAS MOTE SERGIO ANTONIO

 “Examen Extraordinario”

Grupo: 1IV7                                                        Periodo: 16/1

Examen Extraordinario de TERMODINÁMICA BÁSICA[pic 3]

1.- A partir de la siguiente información dada a 25 °C:

(1) 0.5 NH4NO3 (s)                0.5 NH3 (g) + 0.5 HNO3 (l)[pic 4]

(2) NH4NO3 (s)                   N2O (g) + 2 H2O (l)[pic 5]

(3) 3 NO (g)                   N2O (g) + NO2 (g)[pic 6]

(4) 3 NO2 (g) + H2O (l)                2 HNO3 (l) + NO (g)[pic 7]

(5) NO (g) + 0.5 O2 (g)                  NO2 (g)[pic 8]

Determinar para la reacción:

4 NH3 (g) + 5 O2 (g)                 4 NO (g) + 6 H2O (l)[pic 9]

a) ΔH°R, ΔU°R, ΔG°R, ΔS°R, A 25°C.

b) El calor total de la reacción si los reactivos se alimentaban a 25°C, los productos salen a 80°C y si la eficiencia de la reacción tiene un valor de 90%. Considere la siguiente información:

Solución:

Reacción 1) Invertir y multiplicar x8[pic 10]

4 NH3 (g) + 4 HNO3 (l)                     4 NH4NO3 (s) [pic 11]

Reacción 2) Multiplicar x4

4 NH4NO3 (s)                 4 N2O (g) + 8 H2O (l)[pic 12]

Reacción 3) Invertir y multiplicar x4

4 N2O (g) + 4 NO2 (g)                     12 NO (g) [pic 13]

Reacción 4) Multiplicar x2

6 NO2 (g) + 2 H2O (l)                   4 HNO3 (l) + 2 NO (g)[pic 14]

Reacción 5) Multiplicar x10

10 NO (g) + 5 O2 (g)                  10 NO2 (g)[pic 15][pic 16]

4 NH3 (g) + 5 O2 (g)                   4 NO (g) + 6 H2O (l)[pic 17]

1. ΔH°R, ΔU°R, ΔG°R, ΔS°R, A 25°C. 

[pic 18]

ΔU°R= -1 169 200 – (10 – 9)(8.314)(298.15 K)

ΔU°R= -1171678.819 KJ

[pic 19]

ΔS°R= [(4)(210.60) + (6)(69.94)] – [(4)(192.67) + (5)(205.04)]

ΔS°R= [1262.04 – 1795.88]

ΔS°R= -533.84 KJ/Kmol•K

[pic 20]

ΔG°R= [(4)(86 570) + (6)(-237 190)] – [(4)(-16 400) + (5)(0)]

ΔG°R= -1011260 KJ

1. El calor total de la reacción si los reactivos se alimentaban a 25°C, los productos salen a 80°C y si la eficiencia de la reacción tiene un valor de 90%. [pic 21]

Considere la siguiente información:

Los reactivos se alimentan a 298.15 K        (Σ(n Cpmn)prod)(T2-T0)[pic 22]

[pic 23][pic 24][pic 25][pic 26][pic 27][pic 28][pic 29][pic 30]

[pic 31]

[pic 32][pic 33][pic 34]

[pic 35][pic 36][pic 37]

ΔHT= (0.9)(-1169200) + [(0.4)(36.4553) + (0.5)(29.8322) + (3.6)(29.9731) + (5.4)(75.6568)(353.15 – 298.15)]

ΔHT= -1022252.855 KJ

2.-Se muestra un ciclo que utiliza nitrógeno como sustancia de trabajo:[pic 38]

[pic 39][pic 40][pic 41][pic 42][pic 43][pic 44][pic 45][pic 46][pic 47][pic 48][pic 49][pic 50][pic 51]

...