Question

Как изменится давление в закрытом сосуде если при повышении абсолютной температуры в 3 раза все молекулы водорода распадутся на атомы? С подробным объяснением, пожалуууууууйста))))

Answer 1

То давление в 3 раза уменьшится

Answer 2

Для понимания того, как изменится давление в закрытом сосуде при повышении абсолютной температуры и распаде молекул водорода на атомы, давайте рассмотрим несколько основных законов и принципов химии и физики.

1. Закон Гей-Люссака (Закон Шарля): Объем газа прямо пропорционален его абсолютной температуре при постоянном давлении и количестве вещества.

2. Уравнение состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление, V - объем газа, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - абсолютная температура.

3. Идеальный газ: В предположении, что газ состоит из невзаимодействующих частиц, идеальное газовое уравнение верно для многих газов при достаточно низких давлениях и высоких температурах.

Теперь предположим, что у нас есть закрытый сосуд, содержащий водород (H2) при некотором давлении P1 и абсолютной температуре T1. Каждая молекула водорода (H2) состоит из двух атомов водорода (H), и обозначим количество вещества водорода как n1.

При повышении абсолютной температуры в 3 раза (3T1), происходит распад молекул водорода на отдельные атомы:

H2 (молекулы) → 2H (атомы).

Теперь количество вещества атомов водорода станет 2n1, так как каждая молекула распадется на 2 атома.

У нас остался тот же объем газа (V) в закрытом сосуде. Мы можем использовать уравнение состояния идеального газа для обеих ситуаций (до и после повышения температуры):

Для начального состояния: P1V = n1RT1

Для конечного состояния: P2V = 2n1R(3T1)

Так как количество вещества (n1) остается постоянным (нет добавления или удаления вещества) и универсальная газовая постоянная (R) также не изменяется, мы можем сократить эти значения:

P1V = n1RT1 P2V = 6n1RT1

Теперь, чтобы узнать, как изменится давление (P2) при повышении температуры в 3 раза, мы можем поделить уравнение для конечного состояния на уравнение для начального состояния:

P2/P1 = 6

Таким образом, давление в закрытом сосуде увеличится в 6 раз при повышении абсолютной температуры в 3 раза, при условии, что молекулы водорода распадутся на атомы.