Geschreven door studenten die geslaagd zijn Direct beschikbaar na je betaling Online lezen of als PDF Verkeerd document? Gratis ruilen 4,6 TrustPilot
logo-home
Samenvatting

Samenvatting Solutions Manual to accompany Elements of Physical Chemistry 7e, ISBN: 9780198798651 Pre-Master Thermodynamics

Beoordeling
3.5
(4)
Verkocht
8
Pagina's
31
Geüpload op
10-12-2020
Geschreven in
2019/2020

Inclusief Excel bestand voor Lineweaver-Burk Plot

Instelling
Vak

Voorbeeld van de inhoud

Lecture 1: Gasses
The Ideal Gas Equation
An ideal gas is a gas with no intermolecular interaction and with negligible volume.

P = pressure (Pa)
PV =nRT V = volume (m3)
n = amount of moles
Slide 16
RT R = gas constant (8.3145
v m=
P J/mol/K)
T = temperature (K)

The ideal gas equation is a combination of three different laws. The Boyle’s law is the
first law which states: At a constant temperature, the pressure of a fixed amount of
gas inversely proportional to its volume. The second law is Charles’s law which
states: At constant pressure, the volume of a fixed amount of gas is proportional to
the absolute temperature. The third feature is Avogadro’s principle which states: At a
given temperature and pressure, qual volumes of gas contain the same number of
molecules.

Density

nM pM M
ρ= = molar volume V m =
V RT ρ

Pressure in liquid (hydrostatic)

- p= ρ∙ g ∙h


Dalton’s Law: Partial pressures
When w/w% is given: calculate according to Lesson 5, exercise 5. Take any amount in
grams and divide with MW.
When v/v% is given: multiply the percentage factor with the density to get the
amount in kg L-1. If your total volume is a bottle of 1 L for example, then you know
your weight in grams and divide it with the MW to get the amount of moles.

Ptot = total pressure (Pa)
Ptot =P A + P B +etc PA,B,ETC = partial pressure (Pa) Slide 20
P A =Ptot ∙ X A PA = partial pressure (Pa)
Xa = mol fraction of component a
na
X A= na = amount molecules a Book page 11
ntot ntot = total amount molecules

Boyl e ' s Law at constant T :

p1 V 1=p 2 V 2=nRT

p1 V 2 V V
; = ; p2= p1 ∙ 1 ∨ p1 /( 2 )
p2 V 1 V2 V1


'
Boyl e s Law bij niet constante T :

1

, T2
p1 V 1 p2 V 2 /V
p1 V 1=nR T 1 p2 V 2=nR T 2 n= = p2 T1 2
R T1 R T2 =
p1 V1
Real gasses

Compressibility factor z=1 for ideal gasses

P = pressure (Pa)
V = volume (m3)
PV z = empirical factor
Z= Slide 24
nRT R = gas constant (8.3145
J/mol/K)
T = temperature (K)

Virial coefficient + Van der Waals equation
a = attractive forces between
2
n molecules ((Pa*m6)/mol2)
( ( ))
p+ a
V
( V −nb )=nRT b = finite size of molecules
(m3/mol)
Slide 25 – 28




Gas kinetica
In the gas kinetic model theory we assume that molecules only interact during elastic
collisions.

Ekin = kinetic energy of a mole (J)
mi = mass particle (kg)
3 vi = speed particle (m/s)
Slide 45
Ekin =0.5 ∙m i ∙ v i= k b T kb = Boltzmann constant (1,38 *
2 Slide 58
10-23 J/K)
T = temperature (K)

F = force (N)
F=m∙ a m = mass (kg) Slide 45
a = acceleration (m/s2)
8 RT 1 /2
v mean=v = ( )
πM M = mol mass (kg/mol)( 10-3
Slide 55

3 RT 1/ 2 g/mol)
v rms= ( )
M vmean = speed (m/s)
RT = 8,314 * temperature (K)
Slide 58

1 2
PV = nM v rms Slide 58
3

Collision Cross Selection
2 σ = cross colission section (m2)
σ =π d Slide 61
d = diameter molecule (m)
V coll =σ ∙ √ 2∙ v Vcoll = speed at collision (m/s0 Slide 62
p∙ V coll v ∙σ ∙ p ∙ √ 2 vmean = speed (m/s)
z= = p = pressure (Pa) Slide 63
k bT k b ∙T
kb = Boltzmann constant (1,38 *
v k ∙T 10-23 J/K)
λ= = b Slide 63
z p ∙ σ ∙ √2 λ = mean free path (m)


Diffusion

2

, 1 λ = mean free path (m)
D i= ∙ v ∙ λ vmean = speed (m/s) Slide 74
3

λ decreases with P  Diffusion is slower at higher P
λ and vmean decreases with size  Diffusion is slower for large molecules
vmean increases with T1/2  diffusion is faster with T
Flux J in gassen (transport 3 soorten)

1) Matter (molecular diffusion)
1
Di= λ∙ v mean met Di=diffusion coefficient ∈m 2 s−1
3
2) Heat conduction (energy)
kb
κ= ∙ v mean met κ=thermal conductivity ∈J K −1 m −1 s−1
2 √2 σ
3) Momentum (viscosity of gasses)
1
η= λ ∙ v mean ∙ ρ met η=viscosity ∈Pa ∙ s
3


Carnot Cycle
Purpose: Proofs the impossibility of any system to transform the heat in work in order
to achieve an efficiency.

Efficiency of a Tc
η=1−
system Th η = efficiency
Tc Tc = cooling
Efficiency of a
η= temperature (K)
refrigerator T h−T c Th = heat
Efficiency of a Tc temperature (K)
η=
heat pump T h−T c




3

, Lecture 2: The First Law of Thermodynamics
The first law of thermodynamics: The internal energy of an isolated system is
constant.

Internal energy (U)
The capacity of a system to do work or to transfer heat to the surroundings. Grand
total of all the kinetic and potential energies.

Constant T, perfect gas:
Closed system: ΔUsys = -ΔUsur
ΔUsys = q + w

Isolated system: ΔUsys = 0
q = -w

Constant V, no non-expansion work:
If a reaction is carried out in a container of constant volume, the system can do no
expansion work.
Therefore, w=0. Therefore,

ΔU=q

Work
The mode of transfer of energy that achieves or utilizes uniform motion in the
surroundings.

Expansion work
w=( pext ∙ A ) ⋅ h=−P ext ∙ ∆ V

Pext = External pressure (Pa)
h = distance (height)
A = Area
Pext**A=force
A*h=∆ V
∆ V = volume change (m3)

- Free expansion: When the external pressure is zero, then w=0. The system
does no work as it expands.
- At constant volume, w=0 (because ΔU=q)
- Maximum work is done when the external pressure is only infinitesimally less
than the pressure of the gas in the system (=mechanical equilibrium,
maximum expansion work).

Work of reversible isothermal expansion (Perfect gas, constant T)

V2
w=−nRT ln ( )
V1


Work Energy System Volume
Negative Lost Work done by Expansion
Positive Gained Work done on Compression




4

Gekoppeld boek

Geschreven voor

Instelling
Studie
Vak

Documentinformatie

Heel boek samengevat?
Nee
Wat is er van het boek samengevat?
1 t/m 6
Geüpload op
10 december 2020
Aantal pagina's
31
Geschreven in
2019/2020
Type
SAMENVATTING

Onderwerpen

$10.18
Krijg toegang tot het volledige document:
Gekocht door 8 studenten

Verkeerd document? Gratis ruilen Binnen 14 dagen na aankoop en voor het downloaden kun je een ander document kiezen. Je kunt het bedrag gewoon opnieuw besteden.
Geschreven door studenten die geslaagd zijn
Direct beschikbaar na je betaling
Online lezen of als PDF

Beoordelingen van geverifieerde kopers

Alle 4 reviews worden weergegeven
1 jaar geleden

2 jaar geleden

4 jaar geleden

4 jaar geleden

3.5

4 beoordelingen

5
1
4
0
3
3
2
0
1
0
Betrouwbare reviews op Stuvia

Alle beoordelingen zijn geschreven door echte Stuvia-gebruikers na geverifieerde aankopen.

Maak kennis met de verkoper

Seller avatar
De reputatie van een verkoper is gebaseerd op het aantal documenten dat iemand tegen betaling verkocht heeft en de beoordelingen die voor die items ontvangen zijn. Er zijn drie niveau’s te onderscheiden: brons, zilver en goud. Hoe beter de reputatie, hoe meer de kwaliteit van zijn of haar werk te vertrouwen is.
AnalyticalChemistry Universiteit van Amsterdam
Volgen Je moet ingelogd zijn om studenten of vakken te kunnen volgen
Verkocht
36
Lid sinds
9 jaar
Aantal volgers
29
Documenten
10
Laatst verkocht
1 jaar geleden

3.7

10 beoordelingen

5
1
4
5
3
4
2
0
1
0

Recent door jou bekeken

Waarom studenten kiezen voor Stuvia

Gemaakt door medestudenten, geverifieerd door reviews

Kwaliteit die je kunt vertrouwen: geschreven door studenten die slaagden en beoordeeld door anderen die dit document gebruikten.

Niet tevreden? Kies een ander document

Geen zorgen! Je kunt voor hetzelfde geld direct een ander document kiezen dat beter past bij wat je zoekt.

Betaal zoals je wilt, start meteen met leren

Geen abonnement, geen verplichtingen. Betaal zoals je gewend bent via iDeal of creditcard en download je PDF-document meteen.

Student with book image

“Gekocht, gedownload en geslaagd. Zo makkelijk kan het dus zijn.”

Alisha Student

Bezig met je bronvermelding?

Maak nauwkeurige citaten in APA, MLA en Harvard met onze gratis bronnengenerator.

Bezig met je bronvermelding?

Veelgestelde vragen