Interaction energy of argon dimer.Empirical potential taken from R. A. Aziz, J. Chem. Phys., vol. 99, 4518 (1993).

12 6

( ) 4U rr r

Lennard-Jones Potential:

U(r→∞)=0U()=0=U(rmin)

≈1.2 kJ/mol(*)

34 8 1 1 2 23 1

1

(*)

( / ) 6.63 10 3 10 10 6.02 10

( / ) 11.97

cE h h hc

E J mol J s m s cm mol

E J mol cm

Chiessi, inLesson 3

C) Per 1 mole di gas reale 300 J di calore scambiato a V costante provocano un aumento di temperatura di 15°C.In un’espansione adiabatica questo gas farà un lavoro maggiore o minore di quello compiuto da un gas ideale, tra gli stessi stati iniziale e finale, sapendo che tra le molecole del gas prevalgono le interazioni repulsive?

A) Un gas è descritto dall’equazione di stato con B=-0.03 dm3/mol a 310 K.

Una mole di tale gas a 310 K viene compressa isotermicamente e reversibilmente da 1 a 0.5 dm3, cedendo al termostato 2 KJ di calore. Calcolare la variazione di energia interna del gas in seguito alla compressione.

1B

ZV

B) Un gas ha capacità termica a pressione costante data dalla relazione: cp(cal ∙K-1 ∙ mol-1)= 8.26 + 0.60 ∙10-3 T - 0.84∙105 T-2 con T in Kelvin, valida tra 298 e 2000 K.a) Calcolare il calore necessario per riscaldare 0.1 moli di gas da 298 a 308 K alla pressione costante di 1 atm.b) Calcolare il lavoro compiuto dal gas in seguito al riscaldamento descritto in a) e la variazione di energia interna, assumendo che il gas segua l'equazione di state di Van der Waals, con a=0 e b≠0.

A.A.2003-04; Appello del 7/7/04.Calcolare la variazione di energia interna di 1 mole di un gas di van der Waals in seguito ad un'espansione isoterma da 1 a 10 dm3.a= 1.39 dm6 atm mol-2

b= 0.0391 dm3 mol-1.

N.B. Si ricordi l'equazione termodinamica di stato:

VT T

PTP

V

U