úterý 18. srpna 2015

Příklady ze seminářů Fyzikální chemie 1 KFC/FC1 (1. část)

Během přehrabování mých starých spisů, zápisů a poznámek jsem našel pár ušmudlaných papírků, které jsem pečlivě střádal po každém semináři (nejen) jako přípravu na finální zápočet před zkouškou. Netuším, jestli budou totožné s budoucími roky, nicméně by se mohly hodit jako případná příprava k dalším zdárně uděleným zápočtům. V závorkách za příkladem jsou uvedené správné výsledky.

První část obsahuje první 4 semináře s tématy: hybnosti fotonů a jejich vlnové délky, energie fotonů, Rydbergův vztah pro přechod elektronů mezi hladinami, kyvety, absorbance, transmitance, stupně volnosti molekul, stavové rovnice ideálního plynu, viskozita.

Seminář č.1

1. Na jakou rychlost musíme urychlit proton, aby jeho vlnová délka měla hodnotu 3 cm?
(1,3·10-5 m/s)

2. Vypočítejte hybnost fotonu o vlnové délce 350 nm. Jakou rychlostí by se musela pohybovat molekula vodíku, aby měla stejnou hybnost?
(1,89·10-27 kg·m/s; 0,565 m/s)

3. Vypočítejte energii fotonu a energii jednoho molu fotonů pro záření o vlnové délce a) 200 nm (UV) b) 150 pm (RTG) c) 1 cm (mikrovlnná oblast).
(200 nm: 9,93·10-19 J; 598 kJ/mol
150 pm: 1,32·10-15 J; 7,98·105 kJ/mol
1 cm: 1,986·10-23 J; 0,012 kJ/mol)

4. Při přeskoku elektronu mezi energetickými hladinami atomu v helium-neonovém laseru je vyzářen foton o energii 1,96 eV. Vypočítejte vlnovou délku emitovaného světla a poté odhadněte jeho barvu.
(635 nm)

5. Výstupní práce kovového rubidia je 2,09 eV. Vypočítejte kinetickou energii a rychlost elektronu, který je z rubidia vyražen světlem o vlnové délce a) 650 nm b) 195 nm.
(a) záporný, foton nemá dostatek energie, b) 1,23·106 m/s)

6. Atom vodíku, který je v základním stavu získal energii 10,2 eV. Na kterou energetickou hladinu při tom přešel elektron?
(2.)

7. Určete v Lymanově sérii linie s nejkratší a nejdelší vlnovou délkou.
(9,118·10-5 cm)

Seminář č.3

1. Molární absorpční koeficient látky rozpuštěné v hexanu je 327 dm3 ·mol-1·cm-1 při 300 nm. Vypočítejte úbytek toku záření (v procentech), jestliže světlo o této vlnové délce prochází 1,5 mm roztoku o koncentraci 2,22 mmol-1·dm3.
(22,2 %)

2. Vitamin D2 (kalciferol, M= 396 g/mol) má v alkoholickém roztoku maximum absorpce při 264 nm, absorpční koeficient 1,84·104 dm3 ·mol-1·cm-1. Spočítejte rozmezí koncentrací vitaminu D2 v mg/l, aby transmitance fotometrovaných roztoků v kyvetě tloušťky 2 cm byla v mezích od 0,2 do 0,6.
(2,39 - 7,52 mg/l)

3. Kyveta o délce 2 mm byla naplněna roztoku benzenu v neabsorbujícím rozpouštědle. Koncentrace benzenu byla 0,01 mol·dm3 a vlnová délka záření byla 256 nm (shodná s absorpčním maximem). Vypočítejte molární absorpční koeficient benzenu při této vlnové délce, jestliže prošlo 48 % záření. Kolik záření projde při téže vlnové délce v kyvetě o délce 4 mm?
(159,5 dm3 ·mol-1·cm-1, 23 %)

4. Při stejném experimentálním uspořádání jako v příkladu 4 byla naměřena transmitance 50 %. Jaká je absorbance barviva při dané koncentraci? Jaká je jeho koncentrace?
(0,30; 0,0022 mol·dm3)

5. Kolik stupňů volnosti má molekula a) vody b) hexanu c) buta-1,3-diynu
(3,30,13)

Seminář č.4

1. Vodík umístěný v nádobě na 25 l byl za stálého tlaku zahřán z původní teploty 15°C na teplotu 80°C. Za předpokladu ideálního chování vodíku vypočítejte objem vodíku, který z nádoby unikl při 80°C.
(5,64 l)

2. Ve třílitrové tlakové lahvi je uzavřeno 112 g dusíku. Jaké maximální teplotě smí být lahev vystavena, nemá-li tlak uvnitř přesáhnout hodnotu 5 MPa? Předpokládejme ideální chování plynu.
(451 K)

3. Šestilitrová ocelová lahev, obsahující dusík při tlaku 600 kPa a teplotě T, byla spojena s pětilitrovou lahvní s vodíkem zkomprimovaným na 400 kPa při teplotě T. Vypočítejte výsledný tlak v propojených nádobách a parciální tlaky jednotlivých složek. Vyjádřete složení směsi molárními i hmotnostními zlomky.
(dusík: x = 64,3 % w = 96,2 % p = 327 272 Pa ; vodík: x = 35,7 % w = 3,8 % p = 181,8 kPa)

4. Ocelová kulička hustoty 7,9 g/ml a průměru 4 mm padá z výše 1m oleje hustoty 1,1 g/ml po dobu 55 sekund. Vypočítejte viskozitu oleje.
(3,324 kPa·s)

5. Viskozita kapaliny byla měřena při teplotě 20°C v kapilárním viskozimetru s kapilárou o průměru 0,5 mm. Průtokový čas této kapaliny byl 500 sekund. Průtokový čas vody jako srovnávací kapaliny byl 200 sekund. Vypočítejte dynamickou viskozitu této kapaliny, když víte, že její hustota byla 0,8 g/ml, hustota vody je přibližně 1 g/ml a viskozita vody je 0,001 Pa·s.
(0,002 Pa·s)


1 komentář:

  1. Sociální obchodování spočívá v otevření trhů pro každého. Na eToro se můžete spojit, obchodvat a sdílet znalosti s miliony obchodníků a investorů. Navíc můžete kopírovat obchodní rozhodnutí obchodníků, kteří odpovídají vaší strategii. Registrujte se nyní a získejte chytřejší obchodní rozhodnutí využitím rozumu našich obchodníků s nejlepšími výsledky.

    Obchodujte kdekoliv - Čas jsou peníze. Obchodujte na počítači, mobilu a tabletu

    Otevřené obchody na eToro: 227,651,647

    OdpovědětVymazat

Zkuste se nějak podepisovat. Kdo se má v těch anonymech pak vyznat při odpovídání. Dík! :-)