Question

При разложении 1 кг воды получили 0,7 м3 кислорода при давлении 100кПа. Определить температуру кислорода.

Answer 1

Ответ:

ОтветОтвет дан DedStar

Дано: СИ

V = 1 м³

t = 27°C T = t + 273 = 300 К

m = 1 кг

M = 32·10⁻³ кг/ моль (молярная масса молекулы кислорода)

___________

p - ?

Решение:

Из уравнения Клапейрона-Менделеева:

p·V = m·R·T / M

p = m·R·T / (M·V) = 1·8,31·300 / (32·10⁻³·1) ≈ 80·10³ Па

Answer 2

Для определения температуры кислорода, мы можем использовать идеальный газовый закон и уравнение Гиббса.

Идеальный газовый закон описывает связь между давлением, объемом и температурой газа. Это уравнение имеет вид PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, а T - температура .

Уравнение Гиббса используется для определения изменения свободной энергии при изменении температуры. Это уравнение имеет вид ΔG = ΔH - TΔS, где ΔG - изменение свободной энергии, ΔH - изменение энтальпии, T - температура, а ΔS - изменение энтропии .

В данном случае, мы знаем объем кислорода (0,7 м3), давление (100 кПа), и количество вещества кислорода (известно из уравнения разложения воды: 2 моль кислорода образуется при разложении 1 моля воды ).

Используя идеальный газовый закон, мы можем найти температуру кислорода.

1. Переведем давление из кПа в а.л. (атмосферы л. ст.): 100 кПа = 0,1 а.л. 2. Используем уравнение PV = nRT, чтобы найти температуру: 0,1 а.л. * 0,7 м3 = n * 0,0821 а.л.м3/моль*К * T. 3. Из уравнения разложения воды знаем, что n = 2 моль. Подставим эти значения в уравнение и решим его относительно T: T = (0,1 а.л. * 0,7 м3) / (2 моль * 0,0821 а.л.м3/моль*К) = 298,3 К.

Таким образом, температура кислорода составляет примерно 298,3 К.