Пожалуйста, помогите мне решить эту задачу.
Изменить решение:
Вещество разлагается при 300 К со скоростью 95% в час. Какая температура необходима для достижения скорости разложения 0,1% в минуту?
Изменить решение:
Вещество разлагается при 300 К со скоростью 95% в час. Какая температура необходима для достижения скорости разложения 0,1% в минуту?
Пушок
Чтобы решить данную задачу, нам необходимо найти температуру, при которой скорость разложения будет составлять 0,1% в минуту. Для этого воспользуемся законом Аррениуса.
Закон Аррениуса утверждает, что скорость химической реакции зависит от температуры по следующей формуле:
\[k = A \cdot e^{-\frac{E_a}{RT}}\]
где:
- \(k\) - скорость реакции,
- \(A\) - константа скорости реакции,
- \(E_a\) - энергия активации реакции,
- \(R\) - универсальная газовая постоянная,
- \(T\) - температура в Кельвинах.
Мы можем записать ковариационные логарифмы скорости разложения при двух различных температурах как:
\[-\ln(k_1) = \frac{E_a}{R \cdot T_1}\]
\[-\ln(k_2) = \frac{E_a}{R \cdot T_2}\]
Таким образом, мы можем выразить отношение температур:
\[\frac{k_1}{k_2} = \frac{T_2}{T_1}\]
Из условия задачи, мы знаем, что скорость разложения при температуре 300 К составляет 95% в час.
Переведём это значение в минуты: \(95\% \div 60\) = \(1,58\%\).
Таким образом, \(k_1 = 1,58\%\).
Также, мы знаем, что хотим достичь скорости разложения 0,1% в минуту.
Теперь запишем отношение температур:
\[\frac{0,1}{1,58} = \frac{T_2}{300}\]
Решим это уравнение относительно \(T_2\):
\[T_2 = \frac{0,1 \cdot 300}{1,58} \approx 18,99\]
Таким образом, температура, необходимая для достижения скорости разложения 0,1% в минуту, составляет примерно 18,99 Кельвина.
Закон Аррениуса утверждает, что скорость химической реакции зависит от температуры по следующей формуле:
\[k = A \cdot e^{-\frac{E_a}{RT}}\]
где:
- \(k\) - скорость реакции,
- \(A\) - константа скорости реакции,
- \(E_a\) - энергия активации реакции,
- \(R\) - универсальная газовая постоянная,
- \(T\) - температура в Кельвинах.
Мы можем записать ковариационные логарифмы скорости разложения при двух различных температурах как:
\[-\ln(k_1) = \frac{E_a}{R \cdot T_1}\]
\[-\ln(k_2) = \frac{E_a}{R \cdot T_2}\]
Таким образом, мы можем выразить отношение температур:
\[\frac{k_1}{k_2} = \frac{T_2}{T_1}\]
Из условия задачи, мы знаем, что скорость разложения при температуре 300 К составляет 95% в час.
Переведём это значение в минуты: \(95\% \div 60\) = \(1,58\%\).
Таким образом, \(k_1 = 1,58\%\).
Также, мы знаем, что хотим достичь скорости разложения 0,1% в минуту.
Теперь запишем отношение температур:
\[\frac{0,1}{1,58} = \frac{T_2}{300}\]
Решим это уравнение относительно \(T_2\):
\[T_2 = \frac{0,1 \cdot 300}{1,58} \approx 18,99\]
Таким образом, температура, необходимая для достижения скорости разложения 0,1% в минуту, составляет примерно 18,99 Кельвина.
Знаешь ответ?