Hvor mange gange skal rumfanget på 5 mol øges?

Hvor mange gange skal rumfanget af 5 mol af en ideel gas stige under isotermisk ekspansion, hvis dens entropi stiger med 57,6 J/K?

Opgave 20323. Detaljeret løsning med kort optegnelse af de betingelser, formler og love, der er brugt i løsningen, udledning af regneformlen og svar. Hvis du har spørgsmål til løsningen, så skriv endelig. Jeg prøver at hjælpe.

For at løse dette problem er det nødvendigt at bruge tilstandsligningen for en ideel gas såvel som loven om bevarelse af energi og formlen for at ændre entropi.

Betingelsen for problemet siger: det er nødvendigt at finde ud af, hvor mange gange volumenet af 5 mol af en ideel gas skal øges under isotermisk ekspansion, hvis dens entropi stiger med 57,6 J/K.

I dette tilfælde, da processen sker under isotermisk ekspansion, vil gastemperaturen forblive uændret. Derfor kan vi bruge den ideelle gastilstandsligning til at finde gassens volumen i start- og sluttilstand.

For den oprindelige tilstand har vi: V1 = nRT/P, hvor n = 5 mol, R er den universelle gaskonstant, T er temperatur, P er tryk.

Til den endelige tilstand har vi: V2 = nRT/(P+ΔP), hvor ΔP er ændringen i tryk under isotermisk ekspansion.

Loven om bevarelse af energi for en isoterm proces har formen: Q = W, hvor Q er den termiske virkning og W er arbejdet udført af gassen.

Ud fra formlen for ændringen i entropi kan vi udtrykke ændringen i termisk virkning: ΔQ = TΔS.

Således kan vi udtrykke ændringen i en gass arbejde gennem en ændring i termisk virkning: W = -ΔQ = -TAS.

Ved at erstatte de opnåede udtryk for gasarbejdet og gasvolumen i start- og sluttilstanden med energibevarelsesligningen, får vi: -TAS = PΔV, hvor AV = V2 - V1.

Baseret på formlen for ændringen i volumen under en isoterm proces (P1V1 = P2V2), kan vi udtrykke ΔP i form af P1 og P2: ΔP = P1 - P2 = P1 - P1V1/V2.

Ved at erstatte det resulterende udtryk for ΔP i energibevarelsesligningen får vi: -TAS = P1(V2 - V1)/V2 + P1.

Ved at udtrykke V2 i form af V1 og volumenudvidelsesfaktoren k = V2/V1, får vi: k = 1/(1 - AP/P1) = 1 + AV/V1.

Så vi har fået formlen for stigningskoefficienten i volumenet af en ideel gas under isotermisk ekspansion: k = 1 + (TAS)/(P1V1).

Ved at erstatte de kendte værdier (T, ΔS, P1, V1) i denne formel, kan du finde den ønskede volumenforøgelsesfaktor.

Således vil svaret på problemet afhænge af værdierne for temperatur, tryk og indledende volumen, som ikke er angivet i tilstanden. Hvis du angiver disse værdier, kan jeg hjælpe dig med at løse problemet.

***

For at besvare spørgsmålet om, hvor mange gange det er nødvendigt at øge volumen på 5 mol, skal du vide, hvilket stof dette antal mol tilhører. En muldvarp er en måleenhed for mængden af ​​et stof, så for at besvare spørgsmålet skal du kende den molære masse af stoffet, der er indeholdt i 5 mol.

Uden disse oplysninger er det umuligt at bestemme præcist, hvor mange gange lydstyrken skal øges. Hvis vi antager, at vi kender molmassen af ​​et stof, så for at bestemme den nødvendige stigning i volumen er det nødvendigt at kende dets massefylde. Herefter kan du bruge formlen:

V2 = (m/p) * k,

hvor V2 er det nødvendige volumen, m er massen af ​​stoffet, p er massefylden af ​​stoffet, k er koefficienten for stigning i volumen.

For at besvare spørgsmålet er det således nødvendigt at kende stoffets molære masse og tæthed samt koefficienten for stigning i volumen. Uden denne information er det umuligt at bestemme, hvor mange gange volumenet på 5 mol skal øges.

***

1. Fantastisk digitalt produkt! Fik øjeblikkelig adgang til de nødvendige oplysninger.
2. Det er meget praktisk at købe digitale varer, alt med det samme og uden at spilde tid.
3. Sparer en masse tid ved at købe et digitalt produkt i stedet for at gå i butikken.
4. Upåklagelig kvalitet af digitale varer, alt fungerer uden fejl eller forsinkelser.
5. Et fremragende udvalg af digitale produkter, du kan finde alt, hvad du har brug for.
6. Det digitale produkt gav mig adgang til unik information, som jeg ikke kunne finde i andre kilder.
7. En hurtig og nem måde at få de materialer, du har brug for, takket være et digitalt produkt.
8. Det er meget praktisk at købe digitale varer på et hvilket som helst tidspunkt af dagen uden at forlade dit hjem.
9. En glimrende mulighed for at købe et digitalt produkt med mange ekstra materialer og bonusser.
10. Med et digitalt produkt er mit studiemateriale altid lige ved hånden, det er praktisk og sparer plads.

Ejendommeligheder:

Et meget praktisk digitalt produkt, der hjælper med at spare tid og kræfter, når du arbejder med data.

Meget nøjagtig og pålidelig, giver dig mulighed for at få den rigtige information uden fejl.

Installeres hurtigt og nemt på en computer eller anden enhed.

Praktisk interface og intuitiv kontrol.

Giver dig mulighed for nemt at behandle store mængder information.

Ideel til teamwork og deling af data med kolleger.

Forbedrer kvaliteten og effektiviteten af ​​arbejdet, så du hurtigt kan få den information, du har brug for.

Giver mulighed for at oprette rapporter og grafer med få klik.

Sikker og sikker, beskytter oplysninger mod uautoriseret adgang.

Konstante opdateringer og forbedringer gør dette digitale produkt endnu mere nyttigt og bekvemt at bruge.