Домашняя работа по химии Температура перехода ромбической серы в моноклинную под нормальным атмосферным давлением 95,6 0С. Теплота полиморфного превращения S(poмб)⇄S(мoн) 13,07 Дж/г. Изменение температуры
плавления при повышении давления на 1 Па dT/dp = 3,94 10-7 К/Па. Вычислить разность удельных объемов ромбической и моноклинной серы (Нужно подробное решение, мой друг не соображает)
где P1 и P2 - давление до и после изменения, ΔH - теплота превращения, R - универсальная газовая постоянная, T1 и T2 - начальная и конечная температуры превращения.
Из условия задачи мы знаем, что T1 = 95,6°С, T2 = T1, ΔH = 13,07 Дж/г.
Мы также можем использовать уравнение состояния:
PV = nRT
где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.
Учитывая, что у нас одно и то же вещество SSS, мы можем выразить V через n и T:
V = nRT/P
Для каждой из форм серы существует свой объем при одном и том же давлении и температуре. Разность объемов ромбической и моноклинной серы даст нам их разность удельных объемов.
Давление при превращении остается неизменным, поэтому можно записать:
P1 = P2
Теперь найдем удельные объемы V1 и V2 для каждой формы серы:
V1 = nRT1/P
V2 = nRT2/P
Разность удельных объемов:
ΔV = V2 - V1 = nR1/P1/P1/PT2−T1T2 - T1T2−T1
Для нахождения P используем формулу:
dT/dp = 3,94 * 10^-7 К/Па
ΔP = P2 - P1 = 1 Па
ΔT = dT/dp ΔP = 3,94 10^-7 К/Па 1 Па = 3,94 10^-7 К
Для решения этой задачи мы можем воспользоваться уравнением Клаузиуса-Клапейрона:
lnP2/P1P2/P1P2/P1 = ΔH/R * 1/T1−1/T21/T1 - 1/T21/T1−1/T2
где P1 и P2 - давление до и после изменения, ΔH - теплота превращения, R - универсальная газовая постоянная, T1 и T2 - начальная и конечная температуры превращения.
Из условия задачи мы знаем, что T1 = 95,6°С, T2 = T1, ΔH = 13,07 Дж/г.
Мы также можем использовать уравнение состояния:
PV = nRT
где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.
Учитывая, что у нас одно и то же вещество SSS, мы можем выразить V через n и T:
V = nRT/P
Для каждой из форм серы существует свой объем при одном и том же давлении и температуре. Разность объемов ромбической и моноклинной серы даст нам их разность удельных объемов.
Давление при превращении остается неизменным, поэтому можно записать:
P1 = P2
Теперь найдем удельные объемы V1 и V2 для каждой формы серы:
V1 = nRT1/P
V2 = nRT2/P
Разность удельных объемов:
ΔV = V2 - V1 = nR1/P1/P1/PT2−T1T2 - T1T2−T1
Для нахождения P используем формулу:
dT/dp = 3,94 * 10^-7 К/Па
ΔP = P2 - P1 = 1 Па
ΔT = dT/dp ΔP = 3,94 10^-7 К/Па 1 Па = 3,94 10^-7 К
Таким образом, T2 = T1 + ΔТ
T2 = 95,6 + 3,94 * 10^-7 = 95,600000394 °С
Теперь можем вычислить разность удельных объемов:
ΔV = nR1/P1/P1/PT2−T1T2 - T1T2−T1
ΔV = nR1/P1/P1/P95,600000394−95,695,600000394 - 95,695,600000394−95,6
ΔV = nR1/P1/P1/P0,0000003940,0000003940,000000394
ΔV = nR3,94∗10−73,94 * 10^-73,94∗10−7
Зная, что R = 8,314 Дж/моль∗Кмоль*Кмоль∗К, можно подставить значения и рассчитать разность удельных объемов.