Resolución de Tarea N1 - Termodinámica

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Resolución 
de Tarea N°1 
TERMODINÁMICA 
TERMOQUÍMICA 
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Química Aplicada (83.02/63.11) – Curso 03 – Braian Merlo 
Una sustancia pura considerada gas ideal, es sometida a un proceso sin 
transiciones de fase y sin trabajo de eje, en un sistema cerrado. 
¿Qué funciones de estado del sistema (T, P, V, U, H, S, G, A): 
I) permanecen constantes, II) aumentan, III) disminuyen, IV) no se puede predecir, 
si el proceso es: 
 
a. Compresión adiabática reversible 
b. Isobárico de Ti a Tf, siendo Tf >Ti 
c. Expansión isotérmica reversible 
d. Isocórico irreversible con disminución de temperatura 
 
Justificar sus elecciones con ecuaciones para el caso de U, H, S, G, A 
 
ENUNCIADO DEL EJERCICIO A 
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a) Compresión adiabática reversible 
Diagrama P-V 
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Comprobación analítica del aumento de T y P 
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Análisis de las funciones de estado U y H 
Análisis de las funciones de estado G y A 
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b) Isobárico de Ti a Tf (siendo Tf >Ti) 
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Diagrama P-V 
Análisis de las funciones de estado U, H y S 
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Análisis de las funciones de estado G y A 
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c) Expansión isotérmica reversible 
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Diagrama P-V 
Análisis de las funciones de estado U, H y S 
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Análisis de las funciones de estado G y A 
 
 
 
d) Isocórico irreversible con disminución de temperatura 
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Diagrama P-V 
Análisis de las funciones de estado U, H y S 
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Análisis de las funciones de estado G y A 
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La ecuación neta de la reacción para la obtención industrial del etilenglicol puede representarse por: 
 
H2C=CH2 (g) + ½ O2 (g) + H2O (g)  CH2CH2(OH)2 (g) 
 
La reacción se lleva a cabo a 1 atm y 250 °C y la variación de entalpía es –208 kJ/mol a esa 
temperatura. Utilizando los datos provistos, calcular: 
 
a) la variación de energía libre de Gibbs para la reacción a la temperatura del proceso 
b) la variación de entalpía para la vaporización del etilenglicol a 25 °C 
c) Si la variación de entalpía para la vaporización del etilenglicol vale 51,06 kJ/mol a 500 K, calcular el 
Cp del etilenglicol líquido. 
d) Calcular la variación de energía interna para la combustión del eteno (g) a 25°C, cuando se hacen 
reaccionar 7,85 L de eteno (medidos en CNPT) con la cantidad suficiente de oxígeno. 
 
ENUNCIADO DEL EJERCICIO B 
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Datos: 
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Sustancia Cp (J/K mol) H°f, 298 K (kJ/mol) S°f, 298K (J/K mol) 
Eteno (g) 43.56 219.6 
Etilenglicol (g) 78 311.8 
Etilenglicol (l) -460 
Oxigeno (g) 29.4 0 205.14 
Agua (g) 33.6 - 241.8 188.83 
Dióxido de carbono (g) - 393.5 
A 25 °C la entalpía estándar de combustión del eteno, con 
producto H2O(g) es -1322,86 kJ/mol 
a) Calcular de ∆G° (250°C) 
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Calculo de ∆S° (250°C) 
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∆S° (298 K) 
∆Cp 
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Entonces… ∆S° (250°C) 
Finalmente  ∆G° (250°C) 
b) Calcular la variación de entalpía para la vaporización del 
etilenglicol a 25°C 
1°) Por definición… 
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2°) Considerando el cambio en la entalpia de la reacción a 25°C 
H2C=CH2(g) + ½ O2 (g) + H2O (g)  CH2CH2(OH)2(g) ∆H° (250°C) = –208 kJ/mol 
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H2C=CH2(g) + ½ O2 (g) + H2O (g)  CH2CH2(OH)2(g) ∆H° (25°C) = –204,88 kJ/mol 
3°) Considerando el calculo de la entalpia de una reacción a partir de las entalpias de 
formación estándares de reactivos y productos… 
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4°) Considerando la reacción de combustión del eteno a 25°C … 
5°) Con el dato de la entalpia de formación del eteno (g) a 25°C… 
Se reemplaza en esta 
expresión con el valor 
hallado 
6°) Finalmente… 
c) Si la variación de entalpía para la vaporización del etilenglicol vale 
51,06 kJ/mol a 500 K, calcular el Cp del etilenglicol líquido. 
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Por la definición del ∆Cp 
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d) Calcular la variación de energía interna para la combustión del eteno (g) a 
25°C, cuando se hacen reaccionar 7,85 L de eteno (medidos en CNPT) con la 
cantidad suficiente de oxígeno. 
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Pero se pide para el volumen (masa) que combustionó realmente de eteno… 
Considerando la expresión de gases ideales en condiciones CNPT… 
Finalmente… 
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Perdón por la desprolijidad y espero que 
se haya entendido… 
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