Какое будет изменение температуры в калориметре при растворении 1 г едкого кали в 249 г воды, если известно

Для решения этой задачи мы будем использовать уравнение теплового баланса.

Уравнение теплового баланса гласит, что изменение теплоты системы равно сумме теплоты, переданной или поглощенной системой. В данном случае системой является калориметр, и мы хотим найти изменение температуры в калориметре.

Изначально, в калориметре находится 249 г воды, и мы растворяем 1 г едкого кали. По условию, энтальпия растворения едкого кали составляет -58 кДж/моль.

Для начала, найдем количество молей едкого кали, используя его молярную массу. Молярная масса едкого кали (KOH) равна 56 г/моль.

\[n = \frac{{m_{\text{{едкого кали}}}}}{{M_{\text{{едкого кали}}}}} = \frac{1}{56} \approx 0,018\] моль

Теперь мы можем найти изменение теплоты растворения едкого кали.

\[q = n \cdot \Delta H = 0,018 \cdot (-58) = -1,044\] кДж

Заметьте, что мы использовали отрицательное значение энтальпии растворения, так как это экзотермический процесс (тепло выделяется).

Теперь рассмотрим теплоемкость раствора. По условию, она сравнима с теплоемкостью чистой воды. Теплоемкость воды равна 4,18 Дж/(г °C), что эквивалентно 4,18 кДж/(кг °C). Общая масса раствора составляет 250 г (249 г воды + 1 г едкого кали).

Теперь мы можем использовать формулу для изменения температуры:

\[q = mc\Delta T\]

Где q - изменение теплоты, m - масса раствора, c - теплоемкость раствора, \(\Delta T\) - изменение температуры.

Мы знаем q (изменение теплоты) и m (массу раствора), и хотим найти \(\Delta T\). Заменив известные значения в уравнении, мы получаем:

\[-1,044=250 \cdot c \cdot \Delta T\]

Теперь решим это уравнение относительно \(\Delta T\):

\[\Delta T = \frac{-1,044}{250c}\]

Поскольку теплоемкость раствора сравнима с теплоемкостью воды, то c можно заменить на 4,18 кДж/(кг °C). Подставим это значение:

\[\Delta T = \frac{-1,044}{250 \cdot 4,18} \approx -0,01 \, ^\circ C\]

Полученное значение отрицательной температуры означает, что температура калориметра незначительно снизится после растворения едкого кали.

Итак, изменение температуры в калориметре при растворении 1 г едкого кали в 249 г воды составляет примерно -0,01 °C.