Algunas moléculas de amoníaco tienen energía.

Un determinado grupo de moléculas de amoníaco tiene la energía de un movimiento caótico, que es el doble de la energía de la misma cantidad de moléculas de nitrógeno. Si el volumen de amoníaco es dos veces mayor que el volumen de nitrógeno, ¿cuál es la razón entre las presiones de estos gases? Hay dos enfoques que puede utilizar para esta tarea.

La primera solución: considere la ley de Boyle-Marriott, que establece que a temperatura y cantidad de sustancia constantes, la presión es inversamente proporcional al volumen del gas. En consecuencia, la presión del amoníaco y el nitrógeno debe ser inversamente proporcional a sus volúmenes. Dado que el volumen de amoníaco es el doble del volumen de nitrógeno, la presión del nitrógeno debe ser el doble de la presión del amoníaco.

Segundo método de solución Considere la fórmula del gas ideal: pV = nRT, donde p es la presión del gas, V es su volumen, n es la cantidad de sustancia gaseosa, R es la constante universal de los gases, T es la temperatura del gas.

Para el amoníaco y el nitrógeno, la cantidad de sustancia, la constante universal de los gases y la temperatura son las mismas. También se sabe por las condiciones del problema que el volumen de amoníaco es el doble del volumen de nitrógeno. Sustituyendo estos valores en la fórmula del gas ideal, obtenemos: p(2V) = nRT para amoníaco, pV = nRT para nitrógeno.

Dividiendo la primera ecuación por la segunda, obtenemos: p(2V)/(pV) = 2, es decir, la presión del amoníaco es dos veces menor que la presión del nitrógeno.

Respuesta: La presión del amoníaco es la mitad que la presión del nitrógeno.

Algunas moléculas de amoníaco tienen energía.

Este producto digital proporciona una solución detallada a un problema relacionado con la energía de las moléculas de amoníaco y nitrógeno. La descripción del producto presenta dos formas de resolver el problema, así como un breve registro de las condiciones, fórmulas y leyes utilizadas en la solución. La solución al problema va acompañada de una fórmula de cálculo y respuesta. Si tiene alguna pregunta sobre la solución, puede contactarnos y estaremos encantados de ayudarle a comprender el problema.

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La descripción del producto presenta dos formas de solucionar el problema. La primera forma es utilizar la ley de Boyle-Marriott, que establece que a temperatura y cantidad de sustancia constantes, la presión es inversamente proporcional al volumen del gas. Según esta ley, la presión del amoníaco y el nitrógeno debe ser inversamente proporcional a sus volúmenes.

La segunda solución es utilizar la fórmula del gas ideal: pV = nRT, donde p es la presión del gas, V es su volumen, n es la cantidad de sustancia gaseosa, R es la constante universal de los gases, T es la temperatura del gas. Para el amoníaco y el nitrógeno, la cantidad de sustancia, la constante universal de los gases y la temperatura son las mismas. Al sustituir valores conocidos en la fórmula del gas ideal, se puede obtener la relación entre las presiones de amoníaco y nitrógeno.

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Un cierto número de moléculas de amoníaco tienen energía en forma de movimiento caótico, que es el doble que la del mismo número de moléculas de nitrógeno.

Tareas de solución 20272:

Condición del problema: una cierta cantidad de moléculas de amoníaco tienen el doble de energía de movimiento caótico que la misma cantidad de moléculas de nitrógeno. ¿Cuál es la relación de presiones de estos gases si el amoníaco ocupa un volumen dos veces mayor que el nitrógeno? Sugiera dos soluciones.

Primera forma: De las condiciones del problema se deduce que el amoníaco tiene el doble de energía de movimiento que el nitrógeno. Esto significa que en las mismas condiciones (temperatura y presión), las moléculas de amoníaco se moverán más rápido que las moléculas de nitrógeno. Por tanto, la presión del amoníaco debe ser mayor que la presión del nitrógeno.

Según las condiciones del problema, el volumen de amoníaco es dos veces mayor que el volumen de nitrógeno, es decir, V(NH3) = 2V(N2). Deje que la presión del nitrógeno sea P (N2), luego la presión del amoníaco será P (NH3).

Para resolver el problema utilizamos la ley de Boyle-Marriott: pV = const.

Para nitrógeno: P(N2)*V(N2) = const. Para amoníaco: P(NH3)*V(NH3) = const.

Sustituya V(NH3) = 2V(N2) en la segunda ecuación: Р(NH3)*2V(N2) = constante.

Divida la ecuación del amoníaco por la ecuación del nitrógeno: Р(NH3)/Р(N2) = (V(N2)/V(NH3))*2 = 1/2

Por tanto, la relación de presión de amoníaco y nitrógeno es 1:2.

Segunda forma: Usemos la fórmula para la energía cinética promedio de las moléculas:

Mi = (3/2)kT

donde E es la energía cinética promedio de las moléculas, k es la constante de Boltzmann, T es la temperatura en Kelvin.

A la misma temperatura, la energía cinética promedio de las moléculas de amoníaco será el doble que la de las moléculas de nitrógeno:

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

Considerando que el volumen de amoníaco es el doble que el volumen de nitrógeno, entonces el número de moléculas de amoníaco es el doble que el número de moléculas de nitrógeno:

norte(NH3) = 2*n(N2)

Por tanto, la presión del amoníaco debe ser el doble de la presión del nitrógeno:

P(NH3) = 2*P(N2)

Por tanto, la relación de presión de amoníaco y nitrógeno es 1:2.

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