Смешано 4,03 г азота и 32 г угарного газа. Их молярные теплоемкость Ср соответственно равны 29,1 и 29,15 Дж/(моль·К). Смешано 4,03 г азота и 32 г угарного газа. Их молярные теплоемкость Ср соответственно равны 29,1 и 29,15 Дж/(моль·К). Определить потерю теплоты при охлаждении этой смеси на 5° при постоянном объеме.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала вычислим количество молей азота и угарного газа в смеси:

Моля молекул = масса / молярная масса
n_N2 = 4,03 г / 28 г/моль ≈ 0,144 моль
n_CO = 32 г / 28 г/моль ≈ 1,143 моль

Теперь найдем объем каждого газа при температуре t = 5°C:

V = nRT/P
V_N2 = 0,144 моль 8,31 Дж/(моль·К) (5+273) K / 1 атм ≈ 0,53 л
V_CO = 1,143 моль 8,31 Дж/(моль·К) (5+273) K / 1 атм ≈ 4,59 л

Так как у нас постоянный объем, то изменение внутренней энергии равно:
ΔU = nCvΔT
ΔU = (0,144 моль 29,1 Дж/(моль·К) + 1,143 моль 29,15 Дж/(моль·К)) * 5 K ≈ 159,06 Дж

Потеря теплоты при охлаждении смеси равна изменению внутренней энергии:
Q = -ΔU = -159,06 Дж

Таким образом, потеря теплоты при охлаждении смеси на 5° при постоянном объеме составляет 159,06 Дж.