Chapitre 2 Examen Final

Question 1

Donner la définition de l’enthalpie.

Answer 1

H = U + pV

Question 2

Est-ce que l’enthalpie est une fonction d’état%

Answer 2

Oui

Question 3

Quel est l’enthalpie à pression constante?

Answer 3

dH = dq

Question 4

Donner la définition de la capacité calorifique à pression constante.

Answer 4

C = (dH/dT) … avec les p en indices pour indiquer à pression constante.

Question 5

Donner le lien entre l’enthalpie et la température à pression constante.

Answer 5

dH = C (indice p) dT

Question 6

Pourquoi la capacité calorifique à pression constante est supérieure à la capacité calorifique à volume constant?

Answer 6

Puisque à pression constante, quand on chauffe un système, celui-ci se dilatent et effectue ainsi un travail en faveur du milieu extérieur. Une partie de l’énergie qui est fournie au système est donc restitué à l’environnement. Par conséquent, la température du système augmente moins vite que quand le chauffage à lieu à volume constant. Et puisqu’une plus faible élévation de température implique une capacité calorifique plus élevée car q(p) = C(p)(delta)T, C(p) est toujours plus grand que C(v).

Question 7

À quoi est égal C(p) - C(v)?

Answer 7

nR

Question 8

Donner les formules de l’énergie interne pour une transformation adiabatique.

Answer 8

(delta) U = C(v) (delta)T

(delta) U = w, car q = 0 pour une transformation adiabatique.

Question 9

Quel est l’équation du travail pour une transformation adiabatique?

Answer 9

w = C(v) (delta)T

Question 10

Quel est la formule pour une expansion adiabatique d’un gaz parfait?

Answer 10

Vi ^ (1+R/C(vm)) Pi = Vf ^(1+R/C(vm)) Pf

Question 11

Pourquoi la pression décroît-elle plus rapidement pour un adiabat que pour un isotherme?

Answer 11

À cause de la baisse de température accompagnant une expansion adiabatique.

Question 12

Qu’est ce que la thermochimie?

Answer 12

C’est l’étude de l’énergie transférée sous forme de chaleur au cours de réactions chimiques.

Question 13

Que peut mesurer un calorimètre?

Answer 13

On peut utiliser un calorimètre pour mesurer l’énergie produite ou consommée par une réaction, puis identifier q à un changement d’énergie interne (si V constant) ou à un changement d’enthalpie (si pression est constante).

Question 14

Quel est le signe de l’enthalpie pour un processus exothermique?

Answer 14

-

Question 15

Qu’est ce que l’état standard?

Answer 15

C’est la forme la plus pure du composé à une certaine température sous une pression de 1 bar.

Question 16

Donner la définition de l’enthalpie standard d’une réaction chimique.

Answer 16

(delta)r H = Somme des produits (vH(m)) - Somme des réactifs (vH(m)) où v est le coefficient stoechiométrique.

Question 17

Expliquer en quoi consiste la loi de Hess.

Answer 17

L’enthalpie d’une réaction globale est la somme des enthalpies standards des réactions individuelles suivant lesquelles une réaction peut être décomposé. Cette loi découle du fait que H est une fonction d’état et que par conséquent, le chemin choisi n’a pas d’importance.

Question 18

Donner la loi de Kirchoff.

Answer 18

(delta r) H (T 2) = (delta r) H (T 1) + intégrale de T1 à T2 de (delta r) C(p) dT où (delta r) C(p) = Somme des produits v (C(pm)) - somme des réactifs v (C(pm))

Question 19

Le travail (w) est une fonction d’état ou de chemin?

Answer 19

De chemin.

Question 20

La chaleur (q) est-elle une fonction d’état ou de chemin?

Answer 20

De chemin.

Question 21

La différentielle d’une fonction d’état est une différentielle totale…

Answer 21

exacte.

Question 22

La différentielle d’une fonction de chemin est une différentielle totale…

Answer 22

non exacte.

Question 23

Donner l’équation d’état de l’énergie interne.

Answer 23

dU = (dU/dV)(indice T) dV + (dU/dT) (indice v) dT

=> dU = (pi)(indice T) dV + Cv dT

Question 24

Donner la définition de la pression interne.

Answer 24

(pi) (indice T) = (dU/dV)(indice T)

Question 25

À quoi est égal la pression interne pour un gaz parfait et pourquoi?

Answer 25

À 0. Puisqu’il n’y a pas d’interactions entre les molécules pour un gaz parfait.

Question 26

À quel signe ( + ou -) doit-on s’attendre pour la pression interne pour un gaz réel pour lequel les attractions dominent?

Answer 26

Positif.

Question 27

À quel signe ( + ou -) doit-on s’attendre pour la pression interne pour un gaz réel pour lequel les répulsions dominent?

Answer 27

Négatif.

Question 28

Donner la définition du coefficient de l’effet Joule-Thomson pour un processus isenthalpique.

Answer 28

u = (dT/dp) (indice H)

Question 29

Donner l’équation de l’enthalpie pour un système fermé incluant le coefficient de Joule-Thomson.

Answer 29

dH = -u Cp dp + Cp dT

Question 30

Qu’est-ce qu’un processus isenthalpique?

Answer 30

Processus à enthalpie constante.

Question 31

Donner la définition du coefficient de Joule-Thomson pour un processus isotherme ainsi que son équation mettant en lien les deux coefficients de Joule-Thomson.

Answer 31

u (indice T) = (dH/dp) (indice T)

u (indice T) = - C (indice p) u

Question 32

Expliquer le principe d’un réfrigérateur de Linde.

Answer 32

Le but est de liquéfier un gaz. Pour ce faire, on met le gaz à pression élevée. Pour se détendre, ce dernier s’échappe par une buse. Ceci à pour effet de refroidir le gaz. Les tuyaux de l’appareil mènent le gaz proche de la buse (où le gaz entre dans les tuyaux. Ceci à pour effet de refroidir encore davantage le gaz et éventuellement le liquéfier.

Question 33

Pourquoi, dans le réfrigérateur de Linde, la température du gaz diminue lorsqu’il se détend?

Answer 33

C’est dû au fait que l’augmentation de volume entraîne une plus grande distance entre les particules. Ainsi, l’énergie potentiel augmente alors que l’énergie cinétique diminue. Et comme la température dépend de la vitesse des particules, le fait de diminuer l’énergie cinétique des particules (et donc de diminuer la vitesse) a pour effet de diminuer la température.

Question 34

Donner l’équation de dH en fonction de p et T.

Answer 34

dH = (dH/dp) (indice T) dp + (dH/dT) (indice p) dT

Question 35

Que peut-on déduire si u > 0 ?

Answer 35

Il se produit un refroidissement par expansion adiabatique et c’est les attractions du gaz réel qui dominent.

Question 36

Que peut-on déduire si u

Answer 36

Les répulsions dominent et le gaz se réchauffe.

Question 37

Que peut-on déduire si u = 0 ?

Answer 37

Le gaz analysé est un gaz parfait.