Certaines molécules d'ammoniac ont de l'énergie

Un certain groupe de molécules d'ammoniac a l'énergie d'un mouvement chaotique, qui est deux fois l'énergie du même nombre de molécules d'azote. Si le volume d'ammoniac est deux fois plus grand que le volume d'azote, alors quel est le rapport des pressions de ces gaz ? Il existe deux approches que vous pouvez utiliser pour cette tâche.

La première solution : considérons la loi de Boyle-Marriott, qui stipule qu'à température et quantité de substance constantes, la pression est inversement proportionnelle au volume du gaz. En conséquence, la pression de l'ammoniac et de l'azote doit être inversement proportionnelle à leurs volumes. Puisque le volume d’ammoniac est le double du volume de l’azote, la pression de l’azote doit être le double de la pression de l’ammoniac.

Deuxième méthode de solution Considérons la formule des gaz parfaits : pV = nRT, où p est la pression du gaz, V est son volume, n est la quantité de substance gazeuse, R est la constante universelle des gaz, T est la température du gaz.

Pour l’ammoniac et l’azote, la quantité de substance, la constante universelle des gaz et la température sont les mêmes. Il ressort également des conditions problématiques que le volume d’ammoniac est le double du volume d’azote. En substituant ces valeurs dans la formule des gaz parfaits, nous obtenons : p(2V) = nRT pour l'ammoniac, pV = nRT pour l'azote.

En divisant la première équation par la seconde, on obtient : p(2V)/(pV) = 2, c'est-à-dire que la pression de l'ammoniac est deux fois inférieure à la pression de l'azote.

Réponse : La pression de l’ammoniac est la moitié de celle de l’azote.

Certaines molécules d'ammoniac ont de l'énergie

Ce produit numérique fournit une solution détaillée à un problème impliquant l’énergie des molécules d’ammoniac et d’azote. La description du produit présente deux façons de résoudre le problème, ainsi qu'un bref enregistrement des conditions, formules et lois utilisées dans la solution. La solution au problème est accompagnée d'une formule de calcul et d'une réponse. Si vous avez des questions sur la solution, vous pouvez nous contacter et nous serons heureux de vous aider à comprendre le problème.

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Ce produit est une solution détaillée au problème n° 20272, lié à l'énergie des molécules d'ammoniac et d'azote. Le problème stipule que le mouvement chaotique d’un certain nombre de molécules d’ammoniac a une énergie deux fois supérieure à celle du même nombre de molécules d’azote. Dans ce cas, le volume d’ammoniac est le double du volume d’azote.

La description du produit présente deux façons de résoudre le problème. La première consiste à utiliser la loi de Boyle-Marriott, qui stipule qu’à température et quantité de substance constantes, la pression est inversement proportionnelle au volume du gaz. Selon cette loi, la pression de l'ammoniac et de l'azote doit être inversement proportionnelle à leurs volumes.

La deuxième solution consiste à utiliser la formule des gaz parfaits : pV = nRT, où p est la pression du gaz, V est son volume, n est la quantité de substance gazeuse, R est la constante universelle des gaz, T est la température du gaz. Pour l’ammoniac et l’azote, la quantité de substance, la constante universelle des gaz et la température sont les mêmes. En substituant des valeurs connues dans la formule des gaz parfaits, on peut obtenir le rapport des pressions d'ammoniac et d'azote.

La solution au problème est accompagnée d'une formule de calcul et d'une réponse. Concevoir un produit sous la forme d'un beau document HTML permet de naviguer facilement dans la description de la tâche et de trouver rapidement les informations dont vous avez besoin. Si vous avez des questions sur la résolution d'un problème, vous pouvez nous contacter et nous serons heureux de vous aider à le résoudre. Vous pouvez acheter ce produit numérique et accéder à une solution détaillée au problème à tout moment qui vous convient.

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Un certain nombre de molécules d'ammoniac ont une énergie sous forme de mouvement chaotique, deux fois plus élevée que celle du même nombre de molécules d'azote.

Tâches de solution 20272 :

Condition problématique : un certain nombre de molécules d’ammoniac ont deux fois plus d’énergie de mouvement chaotique que le même nombre de molécules d’azote. Quel est le rapport des pressions de ces gaz si l'ammoniac occupe un volume deux fois plus grand que l'azote ? Proposez deux solutions.

Première façon : Des conditions du problème, il s'ensuit que l'ammoniac a deux fois plus d'énergie de mouvement que l'azote. Cela signifie que dans les mêmes conditions (température et pression), les molécules d’ammoniac se déplaceront plus rapidement que les molécules d’azote. Par conséquent, la pression de l’ammoniac doit être supérieure à la pression de l’azote.

Selon les conditions du problème, le volume d’ammoniac est deux fois plus grand que le volume d’azote, c’est-à-dire V(NH3) = 2V(N2). Soit la pression de l'azote P(N2), alors la pression de l'ammoniac sera P(NH3).

Pour résoudre le problème, nous utilisons la loi de Boyle-Marriott : pV = const.

Pour l’azote : P(N2)*V(N2) = const. Pour l'ammoniac : P(NH3)*V(NH3) = const.

Remplacez V(NH3) = 2V(N2) dans la deuxième équation : Р(NH3)*2V(N2) = const.

Divisez l'équation de l'ammoniac par l'équation de l'azote : Р(NH3)/Р(N2) = (V(N2)/V(NH3))*2 = 1/2

Ainsi, le rapport de pression de l’ammoniac et de l’azote est de 1:2.

Deuxième manière : Utilisons la formule de l'énergie cinétique moyenne des molécules :

E = (3/2)kT

où E est l'énergie cinétique moyenne des molécules, k est la constante de Boltzmann, T est la température en Kelvin.

À la même température, l'énergie cinétique moyenne des molécules d'ammoniac sera le double de celle des molécules d'azote :

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

Considérant que le volume d'ammoniac est deux fois plus grand que le volume d'azote, alors le nombre de molécules d'ammoniac est deux fois plus grand que le nombre de molécules d'azote :

n(NH3) = 2*n(N2)

Par conséquent, la pression de l’ammoniac doit être le double de la pression de l’azote :

P(NH3) = 2*P(N2)

Ainsi, le rapport de pression de l’ammoniac et de l’azote est de 1:2.

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