Dane: 

$4,5\text{mol}{H}_{2}O$   

$T={127}^{o}C$  

Szukane: 

$W=?$  

Rozwiązanie: 

Równanie reakcji chemicznej: 

$2C{H}_{3}C\left(O\right)O\left(O\right)\mathbb{C}{H}_{3\left(g\right)}+8O_{2\left(g\right)}\to 8C{O}_{2\left(g\right)}+6H_2{O}_{\left(g\right)}$         

Wiemy, że w wyniku reakcji wydzieliło się 4,5 mola pary wodnej, obliczamy stechiometryczną liczbę moli produktów oraz substratów gazowych: 

$6\text{mol}{H}_{2}O-8C{O}_2$   

$4,5\text{mol}{H}_{2}O-\text{x}\text{mol}C{O}_2$   

$\text{x}=\frac{4,5\text{mol}\cdot 8\text{mol}}{6\text{mol}}=6\text{mol}C{O}_2$   

$8\text{mol}C{O}_2-8\text{mol}{O}_2$   

$6\text{mol}C{O}_2-\text{x}\text{mol}{O}_2$   

$\text{x}=6\text{mol}{O}_2$    

Praca objętościowa może być obliczona z definicji pracy: 

$W=F\cdot s=\frac{F}{\text{powierzchnia}}\cdot s\cdot \text{powierzchnia}=p\cdot v$   

Zgodne z umową, jeśli układ wykonał pracę to powinna mieć ona znak ujemny (-). Przy rozprężaniu gazu układ właśnie wykonuje pracę. Wtedy zarówno ciśnienie o, jak również przyrost objętości  $\Delta v=v_k-v_p$   są większe od zera. Dlatego należy przyjąć, że: 

$\Delta W=-p\cdot \Delta v$  

Z równania stanu gazu: 

$pV=nRT$   wyznaczany objętość: 

$v=\frac{nRT}{n}$   

podstawiamy do wzoru na pracę objętościową: 

$W=-p\cdot \left(\frac{n_{p}RT}{p}-\frac{n_{s}RT}{p}\right)=-\left(n_s-n_s\right)R\cdot T$    

Sumaryczna liczba moli gazowych produktów wynosi: 

$n_p=n_{H_{2}O}+n_{C{O}_2}$  

$n_p=4,5\text{mol}+6\text{mol}=10,5\text{mol}$   

Liczba substratów: 

$n_s=n_{O_2}=6\text{mol}$   

$T={127}^{o}C=400K$   

$R=8,31\frac{J}{\text{mol}\cdot K}$  

Podstawiamy dane pod wyprowadzony wzór na pracę objętościową: 

$\Delta W=-\left(10,5\text{mol}-6\text{mol}\right)\cdot 8,31\frac{J}{\text{mol}\cdot K}\cdot 400K=-14958J=14,958kJ$   

Odpowiedź: Została wykonana praca objętościowa -14,958 kJ.