Einige Ammoniakmoleküle haben Energie

Eine bestimmte Gruppe von Ammoniakmolekülen besitzt die Energie chaotischer Bewegung, die doppelt so groß ist wie die Energie der gleichen Anzahl von Stickstoffmolekülen. Wenn das Volumen von Ammoniak doppelt so groß ist wie das Volumen von Stickstoff, wie ist dann das Verhältnis der Drücke dieser Gase? Es gibt zwei Ansätze, die Sie für diese Aufgabe verwenden können.

Die erste Lösung: Betrachten Sie das Boyle-Marriott-Gesetz, das besagt, dass bei konstanter Temperatur und konstanter Stoffmenge der Druck umgekehrt proportional zum Gasvolumen ist. Dementsprechend sollte der Druck von Ammoniak und Stickstoff umgekehrt proportional zu ihren Volumina sein. Da das Volumen von Ammoniak doppelt so groß ist wie das Volumen von Stickstoff, muss der Druck von Stickstoff doppelt so hoch sein wie der Druck von Ammoniak.

Zweite Lösungsmethode Betrachten Sie die ideale Gasformel: pV = nRT, wobei p der Gasdruck, V sein Volumen, n die Menge der Gassubstanz, R die universelle Gaskonstante und T die Gastemperatur ist.

Für Ammoniak und Stickstoff sind die Stoffmenge, die universelle Gaskonstante und die Temperatur gleich. Aus den Problembedingungen ist außerdem bekannt, dass das Ammoniakvolumen doppelt so groß ist wie das Stickstoffvolumen. Wenn wir diese Werte in die ideale Gasformel einsetzen, erhalten wir: p(2V) = nRT für Ammoniak, pV = nRT für Stickstoff.

Wenn wir die erste Gleichung durch die zweite dividieren, erhalten wir: p(2V)/(pV) = 2, das heißt, der Ammoniakdruck ist zweimal kleiner als der Stickstoffdruck.

Antwort: Der Ammoniakdruck ist halb so hoch wie der Stickstoffdruck.

Einige Ammoniakmoleküle haben Energie

Dieses digitale Produkt bietet eine detaillierte Lösung für ein Problem im Zusammenhang mit der Energie von Ammoniak- und Stickstoffmolekülen. Die Produktbeschreibung stellt zwei Möglichkeiten zur Lösung des Problems vor und gibt einen kurzen Überblick über die bei der Lösung verwendeten Bedingungen, Formeln und Gesetze. Der Lösung des Problems liegen eine Berechnungsformel und eine Antwort bei. Wenn Sie Fragen zur Lösung haben, können Sie uns kontaktieren und wir helfen Ihnen gerne, das Problem zu verstehen.

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Dieses Produkt ist eine detaillierte Lösung für Problem Nr. 20272, das sich auf die Energie von Ammoniak- und Stickstoffmolekülen bezieht. Das Problem besagt, dass die chaotische Bewegung einer bestimmten Anzahl von Ammoniakmolekülen die doppelte Energie der gleichen Anzahl von Stickstoffmolekülen hat. In diesem Fall ist das Ammoniakvolumen doppelt so groß wie das Stickstoffvolumen.

Die Produktbeschreibung stellt zwei Möglichkeiten zur Lösung des Problems vor. Die erste Möglichkeit besteht darin, das Boyle-Marriott-Gesetz zu verwenden, das besagt, dass bei konstanter Temperatur und konstanter Stoffmenge der Druck umgekehrt proportional zum Gasvolumen ist. Nach diesem Gesetz sollte der Druck von Ammoniak und Stickstoff umgekehrt proportional zu ihren Volumina sein.

Die zweite Lösung besteht darin, die ideale Gasformel zu verwenden: pV = nRT, wobei p der Gasdruck, V sein Volumen, n die Menge der Gassubstanz, R die universelle Gaskonstante und T die Gastemperatur ist. Für Ammoniak und Stickstoff sind die Stoffmenge, die universelle Gaskonstante und die Temperatur gleich. Durch Einsetzen bekannter Werte in die ideale Gasformel kann man das Verhältnis der Ammoniak- und Stickstoffdrücke ermitteln.

Der Lösung des Problems liegen eine Berechnungsformel und eine Antwort bei. Das Entwerfen eines Produkts in Form eines schönen HTML-Dokuments erleichtert die Navigation in der Aufgabenbeschreibung und das schnelle Auffinden der benötigten Informationen. Wenn Sie Fragen zur Lösung eines Problems haben, können Sie uns kontaktieren und wir helfen Ihnen gerne bei der Lösung. Sie können dieses digitale Produkt erwerben und erhalten zu jedem für Sie passenden Zeitpunkt Zugriff auf eine detaillierte Lösung des Problems.

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Eine bestimmte Anzahl von Ammoniakmolekülen verfügt über Energie in Form chaotischer Bewegung, die doppelt so hoch ist wie die der gleichen Anzahl von Stickstoffmolekülen.

Lösungsaufgaben 20272:

Problembedingung: Eine bestimmte Anzahl von Ammoniakmolekülen hat die doppelte Energie chaotischer Bewegung wie die gleiche Anzahl von Stickstoffmolekülen. Wie groß ist das Verhältnis der Drücke dieser Gase, wenn Ammoniak ein doppelt so großes Volumen einnimmt wie Stickstoff? Schlagen Sie zwei Lösungen vor.

Erster Weg: Aus den Bedingungen des Problems folgt, dass Ammoniak die doppelte Bewegungsenergie hat als Stickstoff. Das bedeutet, dass sich Ammoniakmoleküle unter den gleichen Bedingungen (Temperatur und Druck) schneller bewegen als Stickstoffmoleküle. Daher muss der Ammoniakdruck größer sein als der Stickstoffdruck.

Gemäß den Problembedingungen ist das Ammoniakvolumen doppelt so groß wie das Stickstoffvolumen, also V(NH3) = 2V(N2). Der Stickstoffdruck sei P(N2), dann sei der Ammoniakdruck P(NH3).

Um das Problem zu lösen, verwenden wir das Boyle-Marriott-Gesetz: pV = const.

Für Stickstoff: P(N2)*V(N2) = const. Für Ammoniak: P(NH3)*V(NH3) = const.

Setze V(NH3) = 2V(N2) in die zweite Gleichung ein: Р(NH3)*2V(N2) = konst.

Teilen Sie die Gleichung für Ammoniak durch die Gleichung für Stickstoff: Р(NH3)/Р(N2) = (V(N2)/V(NH3))*2 = 1/2

Somit beträgt das Druckverhältnis von Ammoniak und Stickstoff 1:2.

Zweiter Weg: Verwenden wir die Formel für die durchschnittliche kinetische Energie von Molekülen:

E = (3/2)kT

Dabei ist E die durchschnittliche kinetische Energie der Moleküle, k die Boltzmann-Konstante und T die Temperatur in Kelvin.

Bei gleicher Temperatur ist die durchschnittliche kinetische Energie von Ammoniakmolekülen doppelt so hoch wie die von Stickstoffmolekülen:

(3/2)kT(NH3) = 2*(3/2)kT(N2)

Wenn man davon ausgeht, dass das Volumen von Ammoniak doppelt so groß ist wie das Volumen von Stickstoff, dann ist die Anzahl der Ammoniakmoleküle doppelt so groß wie die Anzahl der Stickstoffmoleküle:

n(NH3) = 2*n(N2)

Daher muss der Ammoniakdruck doppelt so hoch sein wie der Stickstoffdruck:

P(NH3) = 2*P(N2)

Somit beträgt das Druckverhältnis von Ammoniak und Stickstoff 1:2.

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