Hur många gånger ska volymen på 5 mol ökas?

Hur många gånger måste volymen på 5 mol av en idealgas öka under isotermisk expansion om dess entropi ökar med 57,6 J/K?

Uppgift 20323. Detaljlösning med en kort redogörelse för de villkor, formler och lagar som används i lösningen, härledning av beräkningsformel och svar. Om du har några frågor angående lösningen, skriv gärna. Jag försöker hjälpa till.

För att lösa detta problem är det nödvändigt att använda tillståndsekvationen för en ideal gas, såväl som lagen om energibevarande och formeln för att ändra entropi.

Tillståndet för problemet säger: det är nödvändigt att hitta hur många gånger volymen av 5 mol av en idealgas måste ökas under isotermisk expansion om dess entropi ökar med 57,6 J/K.

I detta fall, eftersom processen sker under isotermisk expansion, kommer gastemperaturen att förbli oförändrad. Därför kan vi använda den ideala gasekvationen av tillstånd för att hitta volymen av gasen i initiala och slutliga tillstånd.

För det initiala tillståndet har vi: V1 = nRT/P, där n = 5 mol, R är den universella gaskonstanten, T är temperatur, P är tryck.

För det slutliga tillståndet har vi: V2 = nRT/(P+ΔP), där ΔP är ändringen i tryck under isotermisk expansion.

Lagen om bevarande av energi för en isoterm process har formen: Q = W, där Q är den termiska verkan och W är det arbete som gasen utför.

Från formeln för förändringen i entropi kan vi uttrycka förändringen i termisk verkan: ΔQ = TAS.

Således kan vi uttrycka förändringen i en gass arbete genom en förändring i termisk verkan: W = -AQ = -TAS.

Genom att ersätta de erhållna uttrycken för gasarbetet och gasvolymerna i det initiala och slutliga tillståndet med energisparekvationen får vi: -TAS = PAV, där AV = V2 - VI.

Baserat på formeln för volymförändringen under en isotermisk process (P1V1 = P2V2), kan vi uttrycka ΔP i termer av P1 och P2: AP = P1 - P2 = P1 - P1V1/V2.

Genom att ersätta det resulterande uttrycket för ΔP i energisparekvationen får vi: -TAS = P1(V2 - VI)/V2 + Pl.

Genom att uttrycka V2 i termer av V1 och volymexpansionsfaktorn k = V2/V1 får vi: k = 1/(1 - AP/P1) = 1 + AV/V1.

Så vi har fått formeln för ökningskoefficienten i volymen av en ideal gas under isotermisk expansion: k = 1 + (TAS)/(P1V1).

Genom att ersätta de kända värdena (T, ΔS, P1, V1) i denna formel kan du hitta önskad volymökningsfaktor.

Således kommer svaret på problemet att bero på värdena för temperatur, tryck och initial volym, som inte anges i tillståndet. Om du anger dessa värden kan jag hjälpa dig att lösa problemet.

***

För att svara på frågan om hur många gånger det är nödvändigt att öka volymen på 5 mol måste du veta vilket ämne detta antal mol tillhör. En mol är en måttenhet för mängden av ett ämne, så för att svara på frågan måste du veta den molära massan av ämnet som finns i 5 mol.

Utan denna information är det omöjligt att avgöra exakt hur många gånger volymen behöver ökas. Om vi ​​antar att vi känner till molmassan av ett ämne, så för att bestämma den erforderliga volymökningen är det nödvändigt att känna till dess densitet. Efter detta kan du använda formeln:

V2 = (m/p) * k,

där V2 är den erforderliga volymen, m är massan av ämnet, p är densiteten av ämnet, k är koefficienten för volymökning.

För att svara på frågan är det därför nödvändigt att känna till ämnets molära massa och densitet, såväl som koefficienten för ökning av volymen. Utan denna information är det omöjligt att avgöra hur många gånger volymen på 5 mol behöver ökas.

***

1. Bra digital produkt! Fick omedelbar tillgång till nödvändig information.
2. Det är väldigt bekvämt att köpa digitala varor, allt direkt och utan att slösa tid.
3. Sparade mycket tid genom att köpa en digital produkt istället för att gå till butiken.
4. Oklanderlig kvalitet på digitala varor, allt fungerar utan fel eller förseningar.
5. Ett utmärkt urval av digitala produkter, du kan hitta allt du behöver.
6. Den digitala produkten gav mig tillgång till unik information som jag inte kunde hitta i andra källor.
7. Ett snabbt och enkelt sätt att få det material du behöver tack vare en digital produkt.
8. Det är väldigt bekvämt att köpa digitala varor när som helst på dygnet, utan att lämna ditt hem.
9. Ett utmärkt tillfälle att köpa en digital produkt med många extra material och bonusar.
10. Med en digital produkt finns mitt studiematerial alltid till hands, det är bekvämt och sparar plats.

Egenheter:

En mycket bekväm digital produkt som hjälper till att spara tid och ansträngning när du arbetar med data.

Mycket exakt och pålitlig, gör att du kan få rätt information utan fel.

Installeras snabbt och enkelt på en dator eller annan enhet.

Bekvämt gränssnitt och intuitiv kontroll.

Gör att du enkelt kan bearbeta stora mängder information.

Idealisk för lagarbete och dela data med kollegor.

Förbättrar kvaliteten och effektiviteten i arbetet, så att du snabbt kan få den information du behöver.

Ger möjlighet att skapa rapporter och grafer med några få klick.

Säkert och säkert, skyddar information från obehörig åtkomst.

Ständiga uppdateringar och förbättringar gör denna digitala produkt ännu mer användbar och bekväm att använda.