ДОПОМОЖІТЬ ДАЮ 30 БАЛІВ
Для нагрівання 2 кг ідеального газу на 9°С при постійному тиску потрібно на 83,1 кДж більшу кількість теплоти, ніж на нагрівання того ж газу на 9°С при постійному об'єму. Визначте молярну масу газу.
Ответы
Відповідь:
Близько 29 г/моль.
Пояснення:
За законом газів його кількість теплоти Q, необхідна для нагрівання ідеального газу при постійному тиску, залежить від його молярної теплоємності Cp, маси m, температури зміни dT та молярної маси M за формулою:
Q = m * Cp * dT = n * R * dT
де R - універсальна газова стала, а n = m/M - кількість речовини, виражена у молях.
Для процесу нагрівання за постійного об'єму ця формула має вигляд:
Q = m * Cv * dT = n * R * dT
де Cv - молярна теплоємність при постійному об'єму.
Для порівняння цих процесів можна записати рівняння:
Qp - Qv = m * (Cp - Cv) * dT = n * R * dT
З відомими значеннями можна визначити молярну масу газу M. З відомого значення універсальної газової сталої R = 8,31 Дж/(моль·К) отримуємо:
M = m * R * (Cp - Cv) / Q
Підставляючи відомі значення, отримуємо:
M = 2 кг * 8,31 Дж/(моль·К) * (7/2 - 5/2) / (83,1 кДж) ≈ 29 г/моль
Отже, молярна маса газу становить близько 29 г/моль.