[PDF] TD n 1 de la Thermochimie Introduction a la Thermochimie



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Variation of Entropy with Temperature

D 3 where D is the Debye temperature The Debye temperature is related to nu-clear motions in the solid and thus the na-ture of the metal with soft metals having lower D than harder metals Electronic states also can contribute to the heat capacity of a metal, but in a di erent way than do nuclear motions



PCSI Chap 20 Second principe de la thermodynamique

On souhaite déterminer la variation d’entropie ∆ ainsi que l’entropie échangée ????ℎ et l’entropie créée ????????éé au cours de cette détente Système : quantité n de gaz considéré parfait Variation d’entropie : ∆ = ????????ln( 2 1)+ ln(????2 ????1) ∆ = ln(????2 ????1



1 DEUXIEME PRINCIPE - ENTROPIE S

Variation d’entropie d’un système non isolé : - ΔS(système) ≤ ΔS(extérieur) Cours Thermodynamique : DEUXIEME PRINCIPE B Presson, ISETA + Université de Savoie, LP Aqua UE0 1



Chapitre VI Energie libre-Enthalpie libre

f’ = f + ( -T)dS dS : Variation d’entropie du système dS t = f’/ dS t: Variation d’entropie totale VI 2 : Energie libre ( Energie libre de HELMHOLTZ) Considérons un système thermodynamique (fermé) évoluant d’un état (1) à un état (2), transformation que l’on suppose totalement réversible ( S t = 0)



SECOND PRINCIPE DE LA THERMODYNAMIQUE - BILANS DENTROPIE

Ainsi,la variation d'entropie entre deux états initial et final caractérisés par leurs températures respectives Ti et Tf s'écrit ΔS=S(Tf)−S(Ti)=Cln(Tf Ti) Remarque: si le corps de masse m est un corps pur homogène, alors sa capacité thermique massique est c= C m L'entropie étant extensive, elle est proportionnelle à la masse m et



NOTIONS DE THERMODYNAMIQUE ET DE BIOENERGETIQUE

G représente la partie d’énergie susceptible de fournir du travail Variation de l’énergie libre = ∆G exprimé en KJ/MOL ou CAL/MOL ∆H= ∆G+T∆S ∆H : enthalpie fonction d’état J/MOL ∆G : énergie libre fonction d’état J/MOL T : Température° kelvin ∆S : Variation d’entropie a -SENS DES REACTIONS ET EQUILIBRE



Cours de m¶ecanique des °uides Ecoulements compressibles¶

de d¶esordre d’un systµeme au niveau microscopique 2 dans une transformation ¶el¶ementaire, la variation d’entropie ds (par unit¶e de masse) s’exprime comme la somme de la variation d’entropie –es r¶esultant des apports ext¶erieurs et de la variation d’entropie –is produite µa l’int¶erieur du systµeme



«EXERCICES ET PROBLEMES CORRIGES DE THERMODYNAMIQUE CHIMIQUE»

Calculer la variation d’enthalpie et de l’énergie interne de 10g de glace dont la température varie de -20°C à 100°C sous la pression d’une atmosphère On donne les chaleurs massiques des corps purs :



TD n 1 de la Thermochimie Introduction a la Thermochimie

5 D eterminer rGa 298 K 6 Etablir la relation rG= h(T) par deux m ethodes di erentes Calculer rG700K Exercice 11 Vaporisation et variation d’entropie avec la temp erature Quelle est la variation d’entropie due a la transformation de 2,00 moles d’ammoniac a une temp erature de - 40°C, en gaz ammoniac a 200°C sous une pression de 1



THERMODYNAMIQUE DU VIVANT

Variation d’énergie libre d’une réaction régie par la variation d’énergie libre standard et la concentration physiologique des métabolites dons sa spontanéité et le sens dans lequel elle évolue Loi de le Châtelier : toute modification de la concentration d’un réactif ou d’un produit à l’équilibre

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Thermochimie2019-2020T.D n°1 de la Thermochimie

Introduction a la Thermochimie

Exercice 1.Composition d'un systeme en phase liquide Une solution aqueuse de sulfate de cuivre de concentration mnssique175g:L1en sel anhydre a une densite de 1.154. La masse molaire deCuSO4vaut159;6g:mol1.

Pour cette solution, determiner la concentration molaire, la fraction molaire, la fraction massique et

la mo1arite en sulfate du cuivre anhydre.

Exercice 2.parametre lie a une phase gazeuseA la sortie d'un reacteur, le melange gazeux, correspondant au reformage du methane a 400°C,a la

composition en masse (ou fration massique) ci-dessous :composeH 2CON 2CO 2CH

4pourcentage6.4367.8210.7114.021.02

Calculer pour un melange gazeux ou les gaz sont assimiles a des gaz parfaits : 1. la c ompositione nv olume, 2. la mas sev olumiquedu m elungeg azeux a400 °C si la pression totale Vaut 0.50 bar 3.

Ce sp arametress ont-ilsi ntensifsou e xtensifs.

Exercice 3.Dissociation dePCl5

PC15=PCl3+C12

Deux moles de pentachlorure de phosphore sont chauees a la temperature de 230°C sous la pression atmospherique; a l'equilibre la densite du melange gazeux par rapport a l'air est egale a 4,62.

Calculer dans cet etat :

1. le d egrede d issociationdu p entachlorurede phos phore. 2. l' avancementde la r eaction. 3. la c ompositiond um elangeg azeuxe tl esp ressionsp artielles.

P= 31; Cl = 35,5 (eng:mol1)

Exercice 4.Soit la reaction suivante, calculer sa variation d'entropie standard.rS:

2NH3+ 3=202

7N2+ 3H20

1. A l ate mperatured e25 °C (l'eau est a l'etat liquide). 2. A l ate mperatured e400 K ( l'eaue st al 'etatv apeur).25 °C

Donnees a 25°C :composeNH

3(g)O 2(g)N 2(g)H

2O(g)H

2O(l)SJ:K

1:mol1192.6205191.5188.7269.94

C pJ:K1:mol135.129.3729.1233.5875.3

Exercice 5.Soit la reaction suivante :

C(graphite)

C(diamant)

Calculer sa variation d'entropie standardSa la temperature de 25°C. Quelle est la forme la plus ordonnee?

Donnees a 25°C :entropies molairesS(graphite) = 5:7JK1mol1;S(diamant) = 2;4JK1mol1MP-Spe 1 http ://prepanouar.sup.fr

Thermochimie2019-2020Exercice 6.Soit la reaction suivante : H

2+ 1=2O2> H20

Calculer sa variation d'entropie standardSa la temperature de 25°C (l'eau est a l'etat liquide).

Donnees a 25°C :composeH

2(g)O 2(g)H

2O(l)SJ:K

1:mol1130,5920569,94

fHKJ:mol100-285,84 Exercice 7.On considere la reaction, realisee a deux temperatures 298 K et 1000 K :

C02(g) +C(s)

2CO(g)

1. Ca lculerrSde la reaction a 298 et donner l'expression derSen fonction de T. 2. Ca lculerrHde la reaction a 298 et donner l'expression derHen fonction de T. 3. Ca lculerrGde la reaction aux deux temperatures 298 K et 1000 K.

Donnees a 298 K :compose

fHKJ:mol1SJ:K

1:mol1C

pJ:K1:mol1C(s)05.79 + 7;3:103TCO (g)-110,53197.727 + 2;5:103TC02(g)-393,51213.630 + 1;1:103TExercice 8.Formation du Chlorure d'hydrogene et equilibre de Deacon

1. D eterminerp ourla for mationdu c hlorured' hydrogeneg azeux a298 K . (a) l 'entropiem olaires tandardde r eaction; (b) l' enthalpiel ibres tandardde r eaction; (c) l' energiein ternem olaires tandardde r eaction. 2.

R eactionde D eacon:

(a) D 'apresl esdo nneesc i-dessous,d eterminer a298 K rH,rGetrSde la reaction de

Deacon d'equation :

2HCl(g) +12

02(g)

Cl2(g) +H2O(g)

Verier querG= rHTrS

(b) D eterminerrHetrGa 400 K en supposant que les capacites caloriques molaires a pression constanteCpsont constantes dans le domaine de temperature considere.

Donnees a 298 K :HCl(g)0

2(g)Cl

2(g)H

2O(g)H

2(g) fH=KJ:mol1-92.3-241,8 fG=KJ:mol1- 95.3- 228,6 S=J:K

1:mol1187205223189131

C p=J:K1:mol129.129,433,933.6

Exercice 9.Deshydratation du gypse

Le gypse(CaSO2;2H2O)se deshydrate en anhydrite soluble dans l'eau (CaSO2, variete), selon l'equation : (CaSO2;2H2O)(s)

CaSO2(s) + 2H2O(g) (1)

Dans les tables de donnees thermodynamiques, les valeurs suivantes a 298 K one ete relevees pour les enthalpies standard de formationfH. les entropies molaires standardSmet les capacites calaoriques molaires standard a pression constanteCp;m(ces dernieres sont considerees comme ne variant pas avec la temperature)MP-Spe 2 http ://prepanouar.sup.fr

Thermochimie2019-2020(CaSO2;2H2O)(s)CaSO

2(s)H 2O(g) fH=KJ:mol1- 2022,6- 1425,3-241,8 S m=J:K1:mol1194,1108.4188,7 C p;m=J:K1:mol1186,0100,233,6 1. Ca lculer, a298 K ,rH1,rS1.rG1etrU1de la reaction (1) de deshydratation du gypse.

Le signe derS1pouvait-il ^etre prevu?

2. D onnerl 'expressionsde rH1,rS1.rG1etrU1en fonction de la tempereture et leurs valeurs a 450 K, En deduire la constante d'equilibreK1a 450 K. 3. l' anhydrite( CaSO2(s), variete) et l'anhydrite (CaSO2(s), variete) ,ont deux variete allo- tropique, du sulfate de calcium, Pour la tranformation d'equation : (CaSO2(s);) (CaSO2(s);) (2) rG(T)=J:mol1= 4857:68;00:T+ 1;20:T:ln(T) (a) Co mparer a298 K l esp otentielsc himiquess tandardde sv arieteset. (b)

Ca lculer a29 8K fH(),Sm()etCp;m()de(CaSO2(s);)

Exercice 10.Reaction de BoudouardEtude de la reaction de Boudouard dont l'equation-bilan est la suivante :

C(graphite) +CO2(g)

2CO(g) (1)

Le tableau suivant donne les valeurs a 298 K des entropies standard S°(298 K), des enthalpies de formation standardfH(298K)ainsi que des capacites caloriques standard a pression constante C p(298K). On donneR= 8;31J:K1:mol1.C(graphite)CO

2(g)CO(g)

S=J:K

1:mol15,7213,4197,7

fH=KJ:mol1-393,1-110.4 C p=J:K1:mol111,243,227,6 1.

D eterminerrH(298K)pour la reaction (1),

2. Etablir l'expressionrH=f(T)et calculer sa valeur pour 700 K. 3. A vanttou tc alcul,pr evoirl es igned erSde la reaction (1), Justier la r^eponse. 4. Etablir l'expressionrS(T) =g(T)et calculer sa valeur pour 700 K.Les resultats sont-ils com- patibles avec ceux de la question precedente. 5.

D eterminerrGa 298 K.

6. Etablir la relationrG=h(T)par deux methodes dierentes. CalculerrG700K. Exercice 11.Vaporisation et variation d'entropie avec la temperature

Quelle est la variation d'entropie due a la transformation de 2,00 moles d'ammoniac. a une temperature

de - 40°C, en gaz ammoniac a 200°C. sous une pression de 1,00 bar? Donnees sous une pression de

1,00 bar :

C p(NH3;l) = 74;8J:K1:mol1supposee independante de la temperature, C p(NH3;g) = 30;0 + 25;0:103:Tl:50:106:T2 vapH23;2KJ:mol1a 239,7Teb(NH3) = 239;7K.MP-Spe 3 http ://prepanouar.sup.frquotesdbs_dbs5.pdfusesText_10