1. Ideální a reálné plyny - procvičování
K nastudování: Peter Atkins, Fyzikální chemie, kapitola 1-Vlastnosti plynů Konstanty: molární plynová konstanta R = 8,314472 J moľ1 K1 Příklady:
1. Převeďte: z T/K na 6>/°C. 0 K, 100 K, 373.15 K.
2. Dusík vře při 77 K. Jaká je to teplota ve °C?
3. Ideální plyn prochází izotermickou kompresí, která snižuje jeho objem o 1,80 dm3. Konečný tlak plynu je 197 kPa a konečný objem plynu 2,14 dm3. Vypočítejte původní tlak plynu. (107 kPa)
4. Na jakou teplotu musíme zahřát dusík v nádobě o konstantním objemu, aby výsledný tlak byl 30397,5 kPa, pokud počáteční teplota byla 27 °C a počáteční tlak 10132,5 kPa? (627 °C)
5. Pneumatika byla v zimě při teplotě -5° C nahuštěna na tlak 165474,168 Pa. Jaký tlak bude v pneumatice v létě při teplotě 35° C, pokud z ní neunikl vzduch a její objem je konstantní? (190,172 kPa)
6. Vodík má při teplotě 23 °C tlak 125 kPa. Jaký je jeho tlak při teplotě 11 °C, jestliže jeho objem je konstantní? (120 kPa)
7. Sestrojte graf závislosti tlaku na převrácené hodnotě objemu pro dvě teploty T\>T2.
8. Na obrázku jsou nakresleny tři izotermy, tj. křivky o stejné teplotě, pro stejná množství ideálního plynu. Která teplota je nejvyšší?
P
l/V
9.   Na obrázku jsou nakresleny tři izochory, tj. křivky o konstantním objemu. Která z nich odpovídá nejnižšímu objemu?
P
-273 °C   0 °(
teplota, T
11. Jaký tlak bude při teplotě 0 °C v nádobě o objemu 22,4 dm3 obsahující
(i) 3 mol ideálního plynu? (304,165 kPa)
(ii) 4 mol ideálního plynu? (405,553 kPa)
12. Tlakové láhve s plynem se obvykle plní na tlak 20 MPa. Jaký bude objem 1 mol kyslíku při tomto tlaku a teplotě 25 °C? (124 cm3)
13. Jaký tlak vyvíjí 255 mg neonu (MNe = 20,18 g moľ1) v nádobě o objemu 3,0 dm3 při -151 °C, pokud se chová jako ideální plyn? (4272,66 Pa)
14. Tlak 225 mg neonu (MNe = 20,18 g moľ1) při teplotě 27 °C je 8,87 kPa. Vypočítejte jeho objem. (3,14 dm3)
15. Objem 33,5 mg plynné sloučeniny při teplotě 25 °C a tlaku 20265,0048 Pa je 250 cm3. Jaká je molární hmotnost této sloučeniny? (16,14 g moľ1)
16. Při teplotě 100 °C a tlaku 16 kPa je hustota par fosforu (MP = 31,0 g moľ1) 0,6388 kg nr3. Jaký je molekulový vzorec fosforu za těchto podmínek? (P4)
17. Jaký tlak vyvíjí 25 g argonu (MAr = 39,95 g moľ1) v nádobě o objemu 1,5 dm3 při teplotě 30 °C, pokud se chová jako
(i) ideální plyn? (1,05 MPa)
(ii) reálný plyn, jestliže a = 1,35-101 m6 Pa moľ2 a b = 3,2-10"5 m3 mol1? (1,04 MPa)
18. Vypočítejte tlak vyvíjený 1,0 mol ethanu při teplotě 0 °C v objemu 22,414 dm3 a při teplotě 727 °C v objemu 100 cm3, chová-li se za těchto podmínek jako:
(i) ideální plyn. (101,325 kPa; 83,145 MPa)
(ii) reálný plyn, jestliže a = 5,58-101 m6 Pa moľ2 a b = 6,51-10"5 m3 mol1? (100,509 kPa; 182,437 MPa)
19. Vypočítejte tlak vyvíjený 1,0 mol sulfanu při teplotě 0 °C v objemu 22,414 dm3 a při teplotě 227 °C v objemu 150 cm3, chová-li se jako
(i) ideální plyn. (101,325 kPa; 27,358 MPa)
(ii) reálný plyn, jestliže a = 4,54-101 m6 Pa moľ2 a b = 4,34-10"5 m3 mol1? (100,617 kPa; 18,806 MPa)
20. 1 mol určitého plynu má při teplotě 15 °C a tlaku 4 MPa objem 0,4 dm3. Vypočítejte konstantu b, víte-li, že a = 0,76 m6 Pa moľ2. (1,3-104 m3 mol1)