Главная Вход в систему Регистрация
Задать вопрос Консультации Пользователи Форум
О системе Помощь
Задать вопрос экспертам
Консультация № 173504
21.10.2009, 12:30
0.00 руб.
0 4 1
Образование
Уважаемые эксперты помогите пожалуйста.
243. Определить удельную теплоемкость сp смеси кислорода и гелия, если количество вещества первого компонента равно 2 молям, а количество вещества второго – 4 молям.
244. Смесь газов состоит из хлора и криптона, взятых в равных массовых долях. Определить удельную теплоемкость сp смеси.

Обсуждение

давно
Roman Chaplinsky / Химик CH
Модератор
156417
2175
21.10.2009, 23:32
общий
это ответ
Здравствуйте, Яна .

1) Решим данную задачу через молярную теплоёмкость газов
Молярная теплоёмкость кислорода Cp(O2)=7R/2=29,1 Дж/(моль*К), гелия Cp(He)=5R/2=20,8 Дж/(моль*К)
Теплоёмкость смеси Cp(O2)*n(O2)+Cp(He)*n(He)=2моль*29,1Дж/(моль*К)+4моль*20,8Дж/(моль*К)=141,3 Дж/К
при этом масса смеси m=n(O2)*M(O2)+n(He)*M(He)=2моль*32г/моль+4моль*4г/моль=80 г=0,08 кг
Удельная теплоёмкость cp=141,3Дж/К/0,08кг=1767 Дж/(кг*К)

2) Данную задачу решим через удельные теплоёмкости газов
Для криптона (одноатомный газ) удельная теплоёмкость равна Cp(Kr)=(5/2)*R/M=5*8.314Дж/(моль*К)/(2*0,084кг/моль)=248 Дж/(кг*К)
С хлором ситуация менее однозначна: с одной стороны для двухатомных газов Cp(Сl2)=(7/2)*R/M=413 Дж/(кг*К)
с другой стороны, уже при комнатной температуре теплоёмкость хлора превышает это значение
(так при 25[$186$]С в справочнике дано значение теплоёмкости 33,95 Дж/(моль*К)=481 Дж/(кг*К))

в любом случае при смешивании газов удельная теплоёмкость смеси cp=cp1[$969$]1+cp2[$969$]2
где cp1 и cp2 - удельные теплоёмкости, а [$969$]1 и [$969$]2 - массовые доли газов (в данном случае [$969$]1=[$969$]2=0,5)
cp=0,5(cp(Kr)+cp(Cl2))
при подстановке рассчётного значения теплоёмкости хлора получаем cp=330 Дж/(кг*К), при подстановке табличного значения - cp=365 Дж/(кг*К)
5
Большое спасибо Вы очень мне помогли.
Неизвестный
01.11.2009, 20:11
общий
Химик CH:
Добрый день, Химик CH!
С целью просто уточнения хочу спросить Вас: меня несколько смутило, что в задачах по-разному считается пропорция газов - сначала через кол-во вещества, затем через массы. Разве это эквивалентно? ИМХО, во второй задаче массовые доли тоже следовало пересчитать в моли с учетом молярных масс газов...
давно
Roman Chaplinsky / Химик CH
Модератор
156417
2175
01.11.2009, 20:28
общий
Gerhard:
Просто в первом случае я взял молярные теплоёмкости Сp=(1+i/2)*R [Дж/(моль*К)] и через них рассчитал общую теплоёмкость смеси, а потом разделил её на массу смеси (можно было, конечно, перевести их в удельные и сложить пропорционально массовым долям, но если даны количества газов, получаются только лишние действия)

Во второй же задаче я сразу нашёл удельные теплоёмкости сp=(1+i/2)*R/М [Дж/(кг*К)]
Неизвестный
01.11.2009, 20:43
общий
Химик CH:
Понял. Я не заметил, что во второй задаче Вы сразу перевели из молярной в удельную, т.е. разность молярных масс уже учтена. Всего хорошего и спасибо!
Форма ответа