Edits to “Условие”, “Решение”, “Ответ”

emixter edited
View solution History
revision #15172 parent #15171 ← older
ru/5.6.5.md +24 −3
@@ -1,11 +1,32 @@
### Условие
−$5.6.5.$ [Вставьте условие задачи]
+$5.6.5.$ В теплоизолированном сосуде при температуре 800 K находится 1 моль углекислого газа ($CO_{2}$) и 1 моль водорода ($H_{2}$). Происходит химическая реакция
+$$CO_{2}+H_{2}=CO+H_{2}O+40,1 \text{ кДж/моль.}$$
+Во сколько раз возрастет давление в сосуде после окончания реакции?
+
### Решение
−sfd
+Количество реагентов и продуктов реакции составляет по $\nu=2$ моля. Реакция экзотермическая. Сосуд теплоизолирован, значит, это тепло остается внутри и нагревает газ. По условию задачи выделяется $Q=40100 \text{ Дж}$ тепла, тогда изменение температуры при постоянном объёме будет:
+$$\Delta T=\frac{Q}{\nu C_{v}}$$
+
+Количество степеней свободы для двухатомной линейной молекулы $CO$ будет 5 (3 поступательных, 2 вращательных), а для трёхатомной нелинейной молекулы $H_{2}O$ число степеней свободы 7 (3 поступательных, 3 вращательных и 1 колебательная). Средняя теплоёмкость смеси газов при постоянном объёме будет:
+
+$$C_{v}=\frac{\frac{5}{2}R+\frac{7}{2}R}{2}=3R$$
+
+Тогда:
+
+$$\Delta T=\frac{Q}{3\nu R}=\frac{40100}{3\cdot 2\cdot 8,31}\approx 804 \text{ K}$$
+
+Конечная температура продуктов реакции:
+
+$$T_{к}=T_{н}+\Delta T=800+804=1604 \text{ K}$$
+
+При изохорическом процессе:
+
+$$\frac{P_{к}}{P_{н}}=\frac{T_{к}}{T_{н}}=\frac{1604}{800}\approx 2$$
+
#### Ответ
−[Вставьте краткий ответ или результат в рамке]
+В два раза