Когда аммиак разлагается с объемом 5м³, то какое количество тепла он поглощает? Ответ: 5155.13 кДж. Как это получилось?

Чтобы найти количество тепла, поглощаемого аммиаком при его разложении, мы должны использовать уравнение реакции и рассчитать изменение энтальпии реакции.

Сначала рассмотрим уравнение для разложения аммиака:
\[2NH_3 \rightarrow N_2 + 3H_2\]

В данном случае, одна молекула аммиака (NH3) разлагается на одну молекулу азота (N2) и три молекулы водорода (H2).

Для расчета изменения энтальпии реакции, которое представляет собой количество теплоты, поглощаемое или выделяемое во время реакции, нам нужно знать стандартную энтальпию образования каждого вещества в уравнении реакции.

Стандартная энтальпия образования - это энергия, необходимая для образования одного моля вещества при стандартных условиях (25°C и 1 атм). Для данной задачи данные энтальпии следующие:

\(\Delta H_f(NH3) = -46 \, \frac{кДж}{\text{моль}}\)
\(\Delta H_f(N2) = 0 \, \frac{кДж}{\text{моль}}\)
\(\Delta H_f(H2) = 0 \, \frac{кДж}{\text{моль}}\)

Теперь мы можем рассчитать изменение энтальпии реакции, используя эти значения:
\(\Delta H = \sum \Delta H_f(\text{продукты}) - \sum \Delta H_f(\text{реагенты})\)

\(\Delta H = (0 \, \frac{кДж}{\text{моль}} + 3 \cdot 0 \, \frac{кДж}{\text{моль}}) - (2 \cdot (-46 \, \frac{кДж}{\text{моль}}))\)
\(\Delta H = 92 \, \frac{кДж}{\text{моль}}\)

Так как у нас дан объем аммиака, а не количество вещества, нам нужно найти количество молей аммиака в данном объеме. Для этого мы должны использовать уравнение состояния идеального газа:

\(PV = nRT\)

где:
P - давление (в данной задаче не указано, поэтому мы предположим стандартное давление 1 атм);
V - объем (5 м³);
n - количество молей;
R - универсальная газовая постоянная (0.0821 \(\frac{\text{атм} \cdot \text{моль}}{\text{К}}\));
T - температура (опять же, в данной задаче не указана, так что мы предположим стандартную комнатную температуру 25°C или 298°C).

Решим это уравнение относительно n:

\(n = \frac{PV}{RT} = \frac{(1 \, \text{атм}) \cdot (5 \, \text{м}^3)}{(0.0821 \, \frac{\text{атм} \cdot \text{моль}}{\text{К}}) \cdot (298 \, \text{K})}\)
\(n \approx 0.203 \, \text{моль}\)

Теперь, чтобы найти количество тепла, поглощаемого 0.203 молями аммиака, мы можем использовать следующую формулу:

\(Q = \Delta H \cdot n\)
\(Q = 92 \, \frac{кДж}{\text{моль}} \cdot 0.203 \, \text{моль}\)
\(Q \approx 18.676 \, кДж\)

Таким образом, количество тепла, поглощаемое аммиаком разлагается с объемом 5м³, составляет приблизительно 18.68 кДж.