Как изменяется внутренняя энергия, энтальпия и энтропия при нагреве 200 г бензола с 25 °С до нормальной температуры кипения (80.1 °С) и полном испарении жидкости (при нормальном давлении), если мольная теплоемкость бензола не зависит от температуры и равна 136.1 Дж⋅К–1⋅моль –1, а удельная теплота испарения бензола при постоянном давлении равна 395 Дж⋅г?
Пламенный_Демон
Для решения данной задачи нам понадобятся различные формулы. Давайте начнем со внутренней энергии (ΔU), которая является функцией состояния и зависит только от состояния системы до и после процесса.
Формула для вычисления изменения внутренней энергии выглядит следующим образом:
\[
\Delta U = m \cdot c \cdot \Delta T
\]
где
\(\Delta U\) - изменение внутренней энергии,
\(m\) - масса вещества,
\(c\) - мольная теплоемкость вещества,
\(\Delta T\) - изменение температуры.
Первое, что нам нужно найти, это изменение внутренней энергии при нагреве 200 г бензола с 25 °C до температуры кипения (80.1 °C). Мы можем использовать формулу, заменив массу \(m\) на 200 г, мольную теплоемкость \(c\) на 136.1 Дж⋅К–1⋅моль –1 и разницу температур \(\Delta T\) на 80.1 °C - 25 °C.
\[
\Delta U = 200 \, \text{г} \cdot 136.1 \, \text{Дж⋅К–1⋅моль –1} \cdot (80.1 \, \text{°C} - 25 \, \text{°C})
\]
\[
\Delta U = 200 \, \text{г} \cdot 136.1 \, \text{Дж⋅К–1⋅моль –1} \cdot 55.1 \, \text{°C}
\]
\[
\Delta U = 1502520 \, \text{Дж}
\]
Формула для вычисления изменения внутренней энергии выглядит следующим образом:
\[
\Delta U = m \cdot c \cdot \Delta T
\]
где
\(\Delta U\) - изменение внутренней энергии,
\(m\) - масса вещества,
\(c\) - мольная теплоемкость вещества,
\(\Delta T\) - изменение температуры.
Первое, что нам нужно найти, это изменение внутренней энергии при нагреве 200 г бензола с 25 °C до температуры кипения (80.1 °C). Мы можем использовать формулу, заменив массу \(m\) на 200 г, мольную теплоемкость \(c\) на 136.1 Дж⋅К–1⋅моль –1 и разницу температур \(\Delta T\) на 80.1 °C - 25 °C.
\[
\Delta U = 200 \, \text{г} \cdot 136.1 \, \text{Дж⋅К–1⋅моль –1} \cdot (80.1 \, \text{°C} - 25 \, \text{°C})
\]
\[
\Delta U = 200 \, \text{г} \cdot 136.1 \, \text{Дж⋅К–1⋅моль –1} \cdot 55.1 \, \text{°C}
\]
\[
\Delta U = 1502520 \, \text{Дж}
\]
Знаешь ответ?