Правка разделов «Условие», «Решение», «Ответ»
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 | ||
| @@ -1,11 +1,32 @@ | |||
| ### Условие | ### 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 | ### 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 | #### Ответ | ||
| [Вставьте краткий ответ или результат в рамке] | В два раза | ||