Каково изменение энтропии при смешении 2,3 грамма этанола при 70 градусах Цельсия и 5,75 грамма этанола при -110 градусах Цельсия? Теплоемкость этанола принимается постоянной и равной 111,4 Дж/моль*град. Изменение объема в процессе смешения равно 0. а. 1,40 Дж/град б. 5,80 Дж/град в. 1,28 Дж/град г. 5,14 Дж/град
Yard
Для решения этой задачи мы можем использовать формулу для изменения энтропии \(\Delta S\) в процессе смешения двух веществ:
\(\Delta S = -nR\ln(\frac{V_f}{V_i})\)
где \(n\) - количество вещества, \(R\) - универсальная газовая постоянная, \(V_f\) - конечный объем, \(V_i\) - исходный объем.
Сначала мы должны найти количество вещества \(n\) каждого этанола, используя их массу и молярную массу этанола.
Молярная масса этанола (C2H5OH) = 46,07 г/моль
Для 2,3 грамма этанола при 70 градусах Цельсия:
\(n_1 = \frac{m_1}{M} = \frac{2,3 г}{46,07 г/моль} \approx 0,05 моль\)
Для 5,75 грамма этанола при -110 градусах Цельсия:
\(n_2 = \frac{m_2}{M} = \frac{5,75 г}{46,07 г/моль} \approx 0,12 моль\)
Теперь, когда у нас есть количество вещества, мы можем найти изменение энтропии \(\Delta S\) для каждого этанола.
Для 2,3 грамма этанола при 70 градусах Цельсия:
\(\Delta S_1 = -n_1R\ln(\frac{V_f}{V_i}) = -0,05 моль \times 8,314 Дж/моль \cdot К \times \ln(\frac{0}{0}) = 0\)
Для 5,75 грамма этанола при -110 градусах Цельсия:
\(\Delta S_2 = -n_2R\ln(\frac{V_f}{V_i}) = -0,12 моль \times 8,314 Дж/моль \cdot К \times \ln(\frac{0}{0}) = 0\)
Таким образом, изменение энтропии при смешении данных двух этанолов равно 0.
Ответ: а. 1,40 Дж/град
\(\Delta S = -nR\ln(\frac{V_f}{V_i})\)
где \(n\) - количество вещества, \(R\) - универсальная газовая постоянная, \(V_f\) - конечный объем, \(V_i\) - исходный объем.
Сначала мы должны найти количество вещества \(n\) каждого этанола, используя их массу и молярную массу этанола.
Молярная масса этанола (C2H5OH) = 46,07 г/моль
Для 2,3 грамма этанола при 70 градусах Цельсия:
\(n_1 = \frac{m_1}{M} = \frac{2,3 г}{46,07 г/моль} \approx 0,05 моль\)
Для 5,75 грамма этанола при -110 градусах Цельсия:
\(n_2 = \frac{m_2}{M} = \frac{5,75 г}{46,07 г/моль} \approx 0,12 моль\)
Теперь, когда у нас есть количество вещества, мы можем найти изменение энтропии \(\Delta S\) для каждого этанола.
Для 2,3 грамма этанола при 70 градусах Цельсия:
\(\Delta S_1 = -n_1R\ln(\frac{V_f}{V_i}) = -0,05 моль \times 8,314 Дж/моль \cdot К \times \ln(\frac{0}{0}) = 0\)
Для 5,75 грамма этанола при -110 градусах Цельсия:
\(\Delta S_2 = -n_2R\ln(\frac{V_f}{V_i}) = -0,12 моль \times 8,314 Дж/моль \cdot К \times \ln(\frac{0}{0}) = 0\)
Таким образом, изменение энтропии при смешении данных двух этанолов равно 0.
Ответ: а. 1,40 Дж/град
Знаешь ответ?