ఉష్ణగతికశాస్త్రం

1. 298 K వద్ద కింది చర్యకు సమతాస్థితి స్థిరాంకం విలువ ఎంత?
    2 NH₃ (వా) + CO₂ (వా)   NH₂CONH₂ (జ.ద్రా.) + H₂O (ద్ర)
    (∆rG° = −13.6 KJ మోల్⁻¹)
1) 2.38                 2) 2.4 × 10²             3) 13.6               4) 4.76
సమాధానం: (2)

2. అన్ని ఉష్ణోగ్రతల వద్ద చర్య అయత్నీకృతం కావాలంటే
1) ∆H = -ve , ∆S = -ve, ∆G = -ve              2) ∆H = +ve, ∆S = +ve, ∆G = -ve
3) ∆H = -ve, ∆S = +ve, ∆G = -ve              4) ∆H = -ve, ∆S = -ve, ∆G = +ve
సమాధానం: (3)
వివరణ: ∆H = -ve, ∆S = +ve, ∆G = −ve అయితే చర్య అన్ని ఉష్ణోగ్రతల వద్ద అయత్నీకృతం.
 

3. ∆G, ∆H, ∆S లకు సంబంధించిన గణిత ఫార్ములా ఏది?

 
సమాధానం: (4)

4. ఒక బంధక వ్యవస్థ (insulated system) కు ∆U = 0, అయితే దీని ∆S
1) -ve                  2) +ve                 3) 0               4) చెప్పలేం
సమాధానం:  (2)

వివరణ: ∆H = ∆U + ∆ nRT, ∆G = ∆H - T ∆S
           ∆U = 0, ∆S = +ve.

1) - 273^oC వద్ద శుద్ధ, పరిపూర్ణ స్ఫటిక పదార్థం ఎంట్రోపీ విలువ శూన్యం.
2) శక్తిని సృష్టించలేం, నాశనం చేయలేం.
3) ఎంట్రోపీని సృష్టించలేం, నాశనం చేయలేం.
4) ఉష్ణం చల్లటి వస్తువు నుంచి వేడి వస్తువుకు దానంతటదే ప్రవహించదు.
సమాధానం: (1)
వివరణ: ఇది 3వ ఉష్ణగతిక శాస్త్రం నియమానికి ఫార్ములా.
 

6. కిందివాటిలో సరికాని వ్యాఖ్యను గుర్తించండి.
1) ఆంతరిక శక్తి స్థితి ప్రమేయం                                
2) పని స్థితి ప్రమేయం కాదు
3) ఉష్ణోగ్రత మార్గ ప్రమేయంతో పాటు విస్తార ధర్మం
4) ఘనపరిమాణం స్థితి ప్రమేయంతో పాటు విస్తార ధర్మం
సమాధానం: (3)
వివరణ: ఉష్ణోగ్రత స్థితి ప్రమేయం, గహన ధర్మం.
 

7. ఒక నది నుంచి బయటకు వచ్చిన ఈతగాడి శరీరంపై 36 గ్రాముల నీటి పొర ఉంది. ఈ నీరంతా ఆవిరి కావడానికి సూర్యుడి నుంచి ఎంత ఉష్ణ పరిమాణం అవసరం?         

(∆_vap H = 40.66 కి.జౌ.మోల్^-1)
1) 37.56 కి.జౌ.మోల్^-1    2) 34.46 కి.జౌ.మోల్^-1     3) 34.46 జౌ.మోల్^-1     4) 37.56 జౌ.మోల్^-1
సమాధానం: (2)

8. C (గ్రాఫైట్), H₂ (వా), Cl₂ (వా), Br₂ (ద్ర) ప్రమాణ మోలార్ ఎంథాల్పీ విలువల సరైన క్రమాన్ని గుర్తించండి.
1) Br₂ (ద్ర) > Cl₂ (వా) > H₂ (వా) > C (గ్రాఫైట్)  
2) C (గ్రాఫైట్) > H₂ (వా) > Cl₂ (వా) > Br₂ (ద్ర)
3) C (గ్రాఫైట్) > Br₂ (ద్ర) > Cl₂ (వా) > H₂ (వా)   
4) C (గ్రాఫైట్) = H₂ (వా) = Cl₂ (వా) = Br₂ (ద్ర)
సమాధానం: (4)
వివరణ: C (గ్రాఫైట్), Br₂, Cl₂, H₂లు అన్నీ ప్రమాణ స్థితిలో ఉండటం వల్ల, వాటి ప్రమాణ మోలార్ ఎంథాల్పీలు సున్నా.
 

9. కింది ఏ సందర్భంలో ఎంట్రోపీ తగ్గుతుంది?
1) H₂ (వా) → 2 H (వా)
2) 2 NaHCO₃ (ఘ) → Na₂CO₃ (ఘ) + CO₂ (వా) + H₂O (వా)
3) ద్రవం ఘన స్ఫటికాలుగా మారడం
4) ఒక స్ఫటిక పదార్థాన్ని 0 K నుంచి 107 K వరకు వేడిచెయ్యడం.
సమాధానం: (3)
వివరణ: స్ఫటికీకరణం చెందాక అణువులన్నీ క్రమ పద్ధతిలో ఉండటం వల్ల ఎంట్రోపీ తగ్గుతుంది.

10. CCl₄లో C - Cl బంధ ఎంథాల్పీ (∆H) విలువ

       
1) 1304 కి.జౌ.మోల్^-1    2) 326 కి.జౌ.మోల్^-1      3) 1302 కి.జౌ.మోల్ ^-1     4) 258 కి.జౌ.మోల్^-1
సమాధానం: (2)

11. ఒక వ్యవస్థపై పని జరిగి, ఉష్ణాన్ని గ్రహించినప్పుడు ఆంతరిక శక్తిలో మార్పు ఏది?
1) ∆E = Q + W           2) ∆E = −W − Q          3) ∆E = W −Q            4) ∆E = Q − W
సమాధానం: (1)
వివరణ: Q = +ve, W = +ve.
 

12. 333 K వద్ద 50% విఘటనం చెందిన N₂O₄కు ∆rG^oవిలువ (కి.జౌ.మోల్^-1 లలో)
1) 763.8              2) -76.38            3) -7638             4) -763.8
సమాధానం: (4)

13. కింది ఏ చర్యలో ఎంట్రోపీ ధనాత్మకం?
1)      2) Na⁺ (వా) + Cl^- (వా) → NaCl (ఘ)
3) NaCl (ద్ర) → NaCl (ఘ)          4) H₂O (ద్ర) → H₂O (వా)
సమాధానం: (4)
వివరణ: ద్రవస్థితిలో ఉండే నీటి అణువుల్లో కంటే వాయుస్థితిలో ఉండే అణువుల్లోనే అస్తవ్యస్త స్థితి (ఎంట్రోపీ) ఎక్కువగా ఉంటుంది.
 

14. NH₃ సంశ్లేషణ ఎంథాల్పీ -46 కి.జౌ.మోల్^-1. 2 NH₃ (వా) → 2 N₂ (వా) + 3 H₂ (వా) అనే చర్యకు ఎంథాల్పీ మార్పు ఎంత?
1) 46 కి.జౌ.మోల్^-1     2) 92 కి.జౌ.మోల్^-1     3) -92 కి.జౌ.మోల్^-1        4) -23 కి.జౌ.మోల్^-1
సమాధానం: (2)

15. CH₄ వాయువు విఘటనం చెందితే
1) 3 బంధాలు సమానమైన శక్తిని కలిగి ఉంటాయి.
2) 2 బంధాలు సమానమైన శక్తిని కలిగి ఉంటాయి.
3) 4 బంధాలకు బంధ శక్తి వేర్వేరుగా ఉంటుంది.
4) 4 బంధాలకు బంధశక్తి ఒకే విధంగా ఉంటుంది.
సమాధానం: (3)
వివరణ: 4C - Cl బంధాల బంధ శక్తులు వేర్వేరుగా ఉంటాయి.
 

16. స్థిర ఘనపరిమాణం, 300 K వద్ద ఘన బెంజోయిక్ ఆమ్లం దహనోష్ణం -321.3 కి.జౌ.మోల్^-1. స్థిర పీడనం వద్ద దహనోష్ణం ఎంత? (ఘ)   (వా)  (ద్ర)
1) -321.3 - 150 R    2) -321.3 - 300 R    3) -321.3 + 300 R    4) -321.3 + 450 R
సమాధానం: (1)

17. H⁺ + OH^- → H₂O⁺ 57.3 కి.జౌ. అనే చర్య ప్రకారం, 1 గ్రామ్ మోల్ H₂SO₄ కాస్టిక్ సోడాతో చర్య జరిపితే తటస్థీకరణోష్ణం ఎంత?
1) 28.7 KJ               2) 57.3 KJ               3) 114.6 KJ            4) 14.3 KJ
సమాధానం: (3)
వివరణ: 1 మోల్ H₂SO₄ = 2 తుల్యాల H₂SO₄ = 2 మోల్‌ల H₂O
                                    = 2 × 57.3 = 114.6 KJ
 

18. ఒక మూసి ఉంచిన పాత్రలో 1 మోల్ NH₃, 1 మోల్ HCl చర్య జరిపి NH₄Cl బాష్పాన్ని ఇస్తే, అప్పుడు
1) ∆H > ∆U           2) ∆H < ∆U               3) ∆H = ∆U           4) ∆H = ∆U = 0
సమాధానం: (2)

19. H₂, Cl₂, HCl ల బంధ విఘటన ఎంథాల్పీ విలువలు వరుసగా 434, 242, 431 కి.జౌ.మోల్^-1 అయితే HCl సంశ్లేషణ ఎంథాల్పీ ఎంత?
1) 93 కి.జౌ.మోల్^-1    2) -245 కి.జౌ.మోల్^-1   3) 245 కి.జౌ.మోల్^-1    4) -93 కి.జౌ.మోల్^-1
సమాధానం: (4)

20. 298 Kవద్ద సున్నపురాయి విఘటనం అయత్నీకృతం. ∆H^o, ∆S^o విలువలు వరుసగా 176 KJ, 160 JK^-1 మోల్^-1 అయితే ఏ ఉష్ణోగ్రత వద్ద విఘటన చర్య అయత్నీకృతం అవుతుంది?
1) 827^oC పైన       2) 500^oC దిగువన      3) 500^oC వద్ద      4) 1000^oK వద్ద
సమాధానం: (1)

21. నీటిని -4^oC వరకు అతిశీతలపరిస్తే, నీటి ఎంథాల్పీ (H)
1) 0^oC వద్ద మంచు విలువలా ఉంటుంది.
2) -4^oC వద్ద మంచు విలువ కంటే తక్కువ.
3) -4^oC వద్ద మంచు విలువలా ఉంటుంది.
4) -4^oC వద్ద మంచు విలువ కంటే ఎక్కువ.
సమాధానం: (2)
వివరణ: మంచును -4°C వరకు చల్లబరిస్తే ఉష్ణం వెలువడటం వల్ల ఎంథాల్పీ తగ్గుతుంది.
 

22. Br₂ (ద్ర.) + Cl₂ (ద్ర.) → 2 BrCl (వా.) చర్యకు ఎంథాల్పీ మార్పు, ఎంట్రోపీ మార్పు విలువలు వరుసగా 30 కి.జౌ.మోల్^-1, 105 JK^-1 మోల్^-1. ఈ చర్య సమతాస్థితిని పొందగల ఉష్ణోగ్రత
1) 450 K              2) 300 K              3) 285.7 K             4) 273 K
సమాధానం: (3)

23. CuSO₄ జలద్రావణానికి జింకు పొడిని కలిపితే 3.175 గ్రా. కాపర్ లోహం, 20 J ఉష్ణం వెలువడ్డాయి. ఈ చర్యకు ∆H విలువ ఎంత?
1) 100 J              2) 20 J               3) 200 J              4) 400 J
సమాధానం: (4)

24. 1 మోల్ నిజవాయువు సమోష్ణక వ్యాకోచంలో అసలు ఘనపరిమాణానికి 10 రెట్లు వ్యాకోచం చెందితే ఎంట్రోపీలో వచ్చే మార్పు ఎంత?
1) 100 R             2) 2.303 R               3) 10 R                4) 4.606 R
సమాధానం: (2)

25. H - H, Br - Br, H - Br బంధ ఎంథాల్పీలు వరుసగా 433, 192, 364 కి.జౌ.మోల్^-1, అయితే చర్య ∆H° విలువ ఎంత?
1) +261 KJ              2) -261 KJ         3) +103 KJ              4) -103 KJ
సమాధానం: (4)
వివరణ: ∆rH = Σ క్రియాజనకాల బంధ ఎంథాల్పీ - Σ క్రియాజన్యాల బంధ ఎంథాల్పీ
                   = (433 + 192) - 2(364) = -103 KJ.