Question

Рассчитайте на сколько градусов необходимо повысить температуру системы, чтобы скорость протекающей в ней реакции возросла в 16 раз (γ=2).

Answer 1

Ответ:

Vхр= Vхр0*Yt2-t1/10 Yt2-t1/10 =16 2t2-t1/10=16

t2-t1/10=4 t2-t1=40

ответ: на 40 градусов

Answer 2

Для реакции с коэффициентом температурной зависимости (γ) равным 2, закон Вант-Гоффа описывает зависимость скорости реакции от температуры:

$\frac{v_2}{v_1} = \exp \left( \frac{E_a}{R} \left( \frac{1}{T_1} - \frac{1}{T_2} \right) \right)$

где:

• $v_1$ - скорость реакции при температуре $T_1$
• $v_2$ - скорость реакции при температуре $T_2$
• $E_a$ - энергия активации реакции
• $R$ - универсальная газовая постоянная
• $T_1$ - начальная температура
• $T_2$ - новая температура

Мы знаем, что нужно, чтобы скорость реакции возросла в 16 раз ($\frac{v_2}{v_1} = 16$) при $γ = 2$. Таким образом, мы можем выразить отношение температур через $γ$:

$\frac{T_2}{T_1} = \left( \frac{v_2}{v_1} \right)^{\frac{1}{γ}}$

Подставляя $\frac{v_2}{v_1} = 16$ и $γ = 2$:

$\frac{T_2}{T_1} = 16^{\frac{1}{2}} = 4$

Теперь мы знаем, что новая температура ($T_2$) должна быть в 4 раза выше начальной температуры ($T_1$). Если начальная температура была, например, 300 K, то новая температура будет:

$T_2 = 4 \cdot T_1 = 4 \cdot 300 \, \text{K} = 1200 \, \text{K}$

Итак, необходимо повысить температуру системы до 1200 K, чтобы скорость протекающей в ней реакции возросла в 16 раз при $γ = 2$.