PCI Thermodynamik G. Jeschke FS 2011
Ubung 4 ¨
Ausgabe: Donnerstag, 10.03.2011 R¨uckgabe: Donnerstag, 17.03.2011
Besprechung: Montag/Dienstag/Freitag, 21./22./25.3.2011 in den ¨Ubungsgruppen Verantwortlich: Bruno Horta
1 Das mittlere Molvolumen ¯Vm einer Mischphase aus Aceton (A) und Methanol (B) bei 20◦C ist n¨aherungsweise durch die Gleichung
V¯m·
·mol cm3
¸
= 40.38 + 31.62xA+ 1.464x2A (1) darstellbar. Berechnen Sie f¨ur eine Mischung mit xA = 0.4 die partiellen Molvolumina VA und VB.
(4 Punkte) 2 Phosphorpentachlorid dissoziiert nach der Gleichung
PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g). (2) Geht man von 1 g PCl5 aus und erhitzt bei einem Druck von 101.325 kPa auf 473 K, so erh¨alt man 276.8 mL Gas. Wie gross ist die Reaktionslaufzahl ξ und wie gross sind die Partialdr¨ucke aller Gase im Gleichgewicht?
Hinweis: Nehmen Sie ein ideales Verhalten der Gase an.
(3 Punkte) 3 Wir behandeln das Gleichgewicht
CO2 + H2 CO + H2O (3)
bei der Temperatur, bei welcher die Gleichgewichtskonstante 1
Kp = pCO·pH2O
pCO2 ·pH2 (4)
den WertKp = 0.4 annimmt. Vor Ablauf der Reaktion lagen CO2 und H2 im Verh¨altnis 2 : 1 vor und es waren keine Endprodukte verhanden. Berechnen Sie die Partialdr¨ucke aller vier Gase f¨ur einen Gesamtdruck vonp= 400 kPa.
(3 Punkte) 4 Die folgende Gleichung beschreibt die Temperaturabh¨angigkeit der Dichte (ρ, in kg
m−3) von Phenol
ρ(Θ)ph·
·m3 kg
¸
= 1093.6−0.88Θ·
· 1
◦C
¸
(5) wobei Θ die Temperatur in Grad Celsius ist. Berechnen Sie das Molvolumen von Phenol bei 45◦C und bei 70◦C.
Die folgende Gleichung beschreibt die Temperaturabh¨angigkeit der Dichte (ρ, in kg m−3) von p-Cresol
ρ(Θ)cr·
·m3 kg
¸
= 1060.0−0.79Θ·
· 1
◦C
¸
(6) Berechnen Sie die Dichte einer Mischung von Phenol und p-Cresol bei 45◦C mit xph = 0.4, unter der Annahme, einer idealen Mischung.
Hinweis: Schreiben Sie die Dichte der Mischung als Funktion des Molenbruchs, der molare Masse und der Dichte jeder reinen Komponente.
(4 Punkte)
2
