Físico-Química Juan Chamorro G.

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Guía de Ejercicios: Físico-Química “El Comportamiento de las Soluciones”

Ejercicio 1) Un mol de cromo sólido a 1600 ºC se agrega a una gran cantidad de una solución líquida de Fe-Cr (en la cual XFe = 0.8) que también se encuentra a 1600 ºC. Si el Fe y el Cr forman una solución Raoultiana, calcule los cambios de calor y de entropía de la solución resultante. Asuma que la diferencia de capacidades calóricas entre el Cr sólido y líquido es despreciable.

Respuesta: Cambio de calor = calor de fusión del Cr +  MCr = 5000 + 0 = H 5000 calorías; cambio de entropía = entropía de fusión del Cr + MCr = S 5000/2173 –R ln XCr = 5,498 unidades de entropía.

Ejercicio 2) Las energías libres de …ver más…

b) el aumento de entropía en los alrededores como resultado del proceso. c) la actividad del plomo en una aleación XPb = 0,5 a 746 ºK y a 1000 ºK.

Respuesta: (a) log  = 0,32(1 XBi)2; (b) calor = calor para pasar Pb Bi sólido a 298 ºK a Pb líquido a 746 ºK +  MPb = 4224 273 = 3951 calorías; H cambio de entropía en el líquido =  (para pasar Pb sólido a 298 ºK a Pb líquido a 746 ºK) + S M  Pb = 8,14 + 1,377 unidades de entropía; cambio de entropía en el S termostato =  3951 / 746 =  5,296 unidades de entripía, entropía producida = 8,14 + 1,377 5,296 = 4,22 unidades de entropía, (c) aPb(746 ºK) = 0,416; aPb(1000 ºK) = 0,436.

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Ejercicio 8) Demuestre que si los coeficientes de actividad de una aleación binaria pueden expresarse como: ln γ = αXB + A 1 1 1 2 3 α XB + α XB + ... 2 3 2 3 1 1 2 3 βXA + β XA + ... 2 3 2 3

y ln γ = βXA + B 1

sobre todo el rango de composiciones, entonces  =  = 0, y que si la 1 1 variación de los coeficientes de actividad pueden representarse por los términos cuadráticos solamente, entonces:  =  2 2

Ejercicio 9) El coeficiente de actividad del zinc en una aleación líquida Cd Zn a 435 ºC puede representarse por :
2 log γ = 0,38 XCd Zn 3 0,13 XCd

Calcule la expresión que corresponde a log  en función de la composición y Cd calcule la actividad del cadmio en una aleación XCd = 0,5 a 435 ºC.

Respuesta: log γ = 0,185XZn Cd
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