5 molün hacmi kaç kat artırılmalıdır?

Entropisi 57,6 J/K artarsa ​​izotermal genleşme sırasında 5 mol ideal gazın hacmi kaç kat artmalıdır?

Problem 20323. Çözümde kullanılan koşulların, formüllerin ve yasaların kısa bir kaydıyla ayrıntılı çözüm, hesaplama formülünün türetilmesi ve cevap. Çözümle ilgili sorularınız varsa lütfen yazın. Yardım etmeye çalışıyorum.

Bu sorunu çözmek için ideal bir gazın durum denkleminin yanı sıra enerjinin korunumu yasasını ve entropiyi değiştirme formülünü kullanmak gerekir.

Sorunun koşulu şöyledir: Entropisi 57,6 J/K artarsa, izotermal genleşme sırasında 5 mol ideal gazın hacminin kaç kat artması gerektiğini bulmak gerekir.

Bu durumda işlem izotermal genleşme sırasında meydana geldiğinden gaz sıcaklığı değişmeden kalacaktır. Bu nedenle, gazın başlangıç ​​ve son durumlarındaki hacmini bulmak için ideal gaz durum denklemini kullanabiliriz.

Başlangıç ​​durumu için elimizde: V1 = nRT/P, burada n = 5 mol, R evrensel gaz sabitidir, T sıcaklıktır, P basınçtır.

Son durum için elimizde: V2 = nRT/(P+ΔP), burada ΔP izotermal genleşme sırasında basınçtaki değişikliktir.

İzotermal bir süreç için enerjinin korunumu yasası şu şekildedir: Q = W, burada Q termal etkidir ve W gazın yaptığı iştir.

Entropideki değişim formülünden termal eylemdeki değişimi ifade edebiliriz: ΔQ = TΔS.

Böylece, bir gazın işindeki değişikliği termal eylemdeki değişiklikle ifade edebiliriz: W = -ΔQ = -TΔS.

Başlangıç ​​ve son hallerdeki gaz ve gaz hacimlerinin işi için elde edilen ifadeleri enerji korunumu denkleminde değiştirerek şunu elde ederiz: -TΔS = PΔV, burada ΔV = V2 - V1.

İzotermal bir süreç sırasında hacimdeki değişime ilişkin formüle (P1V1 = P2V2) dayanarak, ΔP'yi P1 ve P2 cinsinden ifade edebiliriz: ΔP = P1 - P2 = P1 - P1V1/V2.

ΔP için elde edilen ifadeyi enerji korunumu denkleminde yerine koyarsak şunu elde ederiz: -TΔS = P1(V2 - V1)/V2 + P1.

V2'yi V1 cinsinden ve hacim genişleme faktörü k = V2/V1 cinsinden ifade edersek şunu elde ederiz: k = 1/(1 - ΔP/P1) = 1 + ΔV/V1.

Böylece izotermal genleşme sırasında ideal bir gazın hacmindeki artış katsayısının formülünü elde ettik: k = 1 + (TΔS)/(P1V1).

Bilinen değerleri (T, ΔS, P1, V1) bu formülde yerine koyarak istediğiniz hacim artış faktörünü bulabilirsiniz.

Dolayısıyla sorunun cevabı, koşulda belirtilmeyen sıcaklık, basınç ve başlangıç ​​hacmi değerlerine bağlı olacaktır. Bu değerleri sağlarsanız sorunu çözmenize yardımcı olabilirim.

***

5 molün hacminin kaç kat arttırılması gerektiği sorusuna cevap verebilmek için bu mol sayısının hangi maddeye ait olduğunu bilmeniz gerekir. Bir mol, bir maddenin miktarı için bir ölçü birimidir, bu nedenle soruyu cevaplamak için 5 molün içerdiği maddenin molar kütlesini bilmeniz gerekir.

Bu bilgi olmadan hacmin tam olarak kaç kat artırılması gerektiğini belirlemek imkansızdır. Bir maddenin molar kütlesini bildiğimizi varsayarsak, gerekli hacim artışını belirlemek için yoğunluğunu bilmek gerekir. Bundan sonra formülü kullanabilirsiniz:

V2 = (m/p)*k,

burada V2 gerekli hacimdir, m maddenin kütlesidir, p maddenin yoğunluğudur, k hacimdeki artış katsayısıdır.

Bu nedenle soruyu cevaplamak için maddenin molar kütlesini ve yoğunluğunu ve ayrıca hacim artış katsayısını bilmek gerekir. Bu bilgi olmadan 5 molün hacminin kaç katına çıkarılması gerektiğini belirlemek imkansızdır.

***

1. Harika dijital ürün! Gerekli bilgilere anında erişim sağlandı.
2. Dijital ürünleri, her şeyi anında ve vakit kaybetmeden satın almak çok kolay.
3. Mağazaya gitmek yerine dijital bir ürün satın alarak çok zaman kazandım.
4. Dijital ürünlerin kusursuz kalitesi, her şey hatasız veya gecikmesiz çalışıyor.
5. Mükemmel bir dijital ürün yelpazesi, ihtiyacınız olan her şeyi bulabilirsiniz.
6. Dijital ürün, başka kaynaklarda bulamadığım benzersiz bilgilere erişmemi sağladı.
7. Dijital ürün sayesinde ihtiyacınız olan malzemeleri almanın hızlı ve kolay yolu.
8. Günün herhangi bir saatinde evinizden çıkmadan dijital ürünler satın almak çok uygundur.
9. Pek çok ek malzeme ve bonus içeren bir dijital ürün satın almak için mükemmel bir fırsat.
10. Dijital bir ürünle çalışma materyallerim her zaman elinizin altında olur, kullanışlıdır ve yerden tasarruf sağlar.

Özellikler:

Verilerle çalışırken zamandan ve emekten tasarruf etmenize yardımcı olan çok kullanışlı bir dijital ürün.

Çok doğru ve güvenilir, gerekli bilgileri hatasız almanızı sağlar.

Bir bilgisayara veya başka bir cihaza hızlı ve kolay bir şekilde kurulur.

Kullanıcı dostu arayüz ve sezgisel kontroller.

Büyük miktarda bilgiyi kolayca işlemenizi sağlar.

Ekip çalışması ve iş arkadaşlarıyla veri paylaşımı için idealdir.

İhtiyacınız olan bilgiyi hızlı bir şekilde elde etmenizi sağlayarak işin kalitesini ve verimliliğini artırır.

Sadece birkaç tıklamayla rapor ve grafik oluşturma olanağı sağlar.

Güvenli ve güvenli, bilgileri yetkisiz erişime karşı koruyor.

Sürekli güncellemeler ve iyileştirmeler bu dijital ürünü daha kullanışlı ve kullanımı kolay hale getiriyor.