Question

Определить изобарную молярную теплоемкость смеси идеальных газов, состоящей из 16г азота и 30г аргона.

Answer 1

Для определения изобарной молярной теплоемкости смеси идеальных газов, нам понадобятся следующие шаги:

Шаг 1: Найти мольные массы азота и аргона.
Мольная масса азота (N₂) = 28.013 г/моль
Мольная масса аргона (Ar) = 39.948 г/моль

Шаг 2: Найти количество молей азота и аргона в смеси.
Моли азота = масса азота / мольная масса азота = 16 г / 28.013 г/моль
Моли азота ≈ 0.571 моль

Моли аргона = масса аргона / мольная масса аргона = 30 г / 39.948 г/моль
Моли аргона ≈ 0.752 моль

Шаг 3: Найти общее количество молей в смеси.
Общее количество молей = моли азота + моли аргона
Общее количество молей ≈ 0.571 моль + 0.752 моль
Общее количество молей ≈ 1.323 моль

Шаг 4: Найти массу смеси.
Масса смеси = масса азота + масса аргона = 16 г + 30 г
Масса смеси = 46 г

Шаг 5: Используя формулу, определим изобарную молярную теплоемкость смеси.
Cp (смесь) = Cp (азот) × моли азота + Cp (аргон) × моли аргона
Cp (смесь) = Cp (азот) × (масса азота / мольная масса азота) + Cp (аргон) × (масса аргона / мольная масса аргона)
Значения Cp (азот) и Cp (аргона) можно найти в химических таблицах. Для азота Cp (азот) ≈ 29.1 J/(mol·K), а для аргона Cp (аргон) ≈ 20.94 J/(mol·K).

Cp (смесь) = 29.1 J/(mol·K) × (16 г / 28.013 г/моль) + 20.94 J/(mol·K) × (30 г / 39.948 г/моль)
Cp (смесь) ≈ 11.960 J/(mol·K) + 15.674 J/(mol·K)
Cp (смесь) ≈ 27.634 J/(mol·K)

Таким образом, изобарная молярная теплоемкость смеси идеальных газов, состоящей из 16 г азота и 30 г аргона, равна примерно 27.634 J/(mol·K).