Institut für Physikalische und Theoretische Chemie

TU-Braunschweig

Übungsblatt zur Vorlesung Physikalische Chemie I

- Thermodynamik, Kinetik -

Sommersemester 2006

Prof. Dr. K.-H. Gericke, Dipl. Chem. Jan Frähmcke, Dipl. Chem. Sebastian Kauczok

1) a) Eine Gasflasche mit 10 l Fassungsvermögen enthält ein ideales Gas bei einem Druck von 200 bar. Wie viele Moleküle befinden sich dann in der Flasche (T = 270 K).

b) Der Inhalt der Gasflasche wird in einen Raum (Länge 5 m, Breite 3 m, Höhe 2 m) entleert, ohne das sich dabei die Temperatur ändert. Wie groß ist der Druck in dem Raum, wenn Sie vorher vollständiges Vakuum annehmen.

2) Sie haben Ihren Reifendruck das letzte Mal im Sommer bei ca. 35°C (Das Auto war im Schatten geparkt!) auf 2,1 bar eingestellt. Welchen Druck würden Sie an einem frostigen Wintertag (-15°C) maximal erwarten, wenn Sie annehmen, dass sich das Volumen der Reifen nicht ändert. Wie viele Moleküle müssen Sie nachfüllen, damit der Druck von 2,1 bar wieder hergestellt ist. Das Fassungsvermögen der Reifen beträgt 10 l?

3) Bei der chemischen Reaktion N₂ + 3H₂ à 2NH₃ reagieren zwei Gase miteinander zu einem dritten Gas. Berechnen sie das Verhältnis Endruck/Anfangsdruck, wenn der Umsatz 100% beträgt und sich die Temperatur von 400 K auf 600 K erhöht. Das Volumen des Reaktors ist konstant. Nehmen Sie an, dass es sich um ideale Gase handelt.

4) Gegeben sei das ideale Gasgesetz pV=nRT. Bilden Sie das totale Differential der Funktion P(n,T,V). Betrachten Sie weiterhin ein Mol eines Gases, das in einem zylindrischen Behälter mit dem Volumen 3 l und einem Durchmesser der Grundfläche von 10 cm eingesperrt ist. Wie ist die differentielle Änderung der gesamten Kraft sFs (Druck mal Fläche!) auf die Oberfläche, wenn sich nur die Temperatur ändert? (Hinweis: ist hier gefragt!).