Exercici 1 · Química Bàsica Ii UB 2016

Dades d'utilitat general:

$R = 0{,}08206\text{ atm}\cdot\text{L}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1} = 0{,}08314\text{ bar}\cdot\text{L}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1} = 8{,}314\text{ J}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1}$

$1\text{ atm} = 760\text{ Torr} = 1{,}013\text{ bar}$

$F = 96485\text{ C}\cdot\text{mol}^{-1}$

$0\ ^\circ\text{C} = 273{,}15\text{ K}$

Exercici 1 (15 punts). Expansió isotèrmica d'un gas ideal monoatòmic

Es disposa d'un mol d'un gas ideal monoatòmic que inicialment ocupa un volum de $10\text{ L}$ a una temperatura de $298\text{ K}$. El gas duu a terme una expansió a temperatura constant fins a assolir els $20\text{ L}$ de volum final. Suposant que el medi exterior roman en tot moment a $298\text{ K}$, determineu les variacions $\Delta U$, $\Delta H$, $\Delta S$, $\Delta S_{\text{entorn}}$ i $\Delta S_{\text{TOTAL}}$ en cadascun dels supòsits següents:

Dades per a un gas ideal monoatòmic: $C_V = \frac{3}{2}R$ i $C_P = \frac{5}{2}R$.

a.

Expansió duta a terme de forma reversible.

b.

Expansió efectuada contra una pressió exterior constant de $0{,}5\text{ atm}$.

c.

Expansió lliure contra el buit.