Прменение уравнения Менделеева — Клапейрона в рассчетах объма и количества газообразных веществ

Прменение уравнения Менделеева — Клапейрона в рассчетах объма и количества газообразных веществ

Задача 36.
Рассчитайте, какой объем (в литрах) занимают:
а) 1,2 кг водяного пара при 100 °С и 1,013· 105 Па;
б) 1,2 кг метана при 25 °С и 1,013· 105 Па.
Решение: 
M[Н2О(пар)] = 18 кг/моль . 10-3;
М(СН4) = 16 кг/моль . 10-3;
T1 = 100 °С = (100 + 273) = 373 K;
T2 = (25 + 273 = 298 K);
P1 = P2 = 1,013· 105 Па.

Для решения задачи прменим уравнение Менделеева — Клапейрона: 

PV = nRT = mRT/M, где 

Видео:ТИПОВЫЕ ЗАДАЧИ ПО ХИМИИ: Химическое Количество Вещества, Моль, Молярная Масса и Молярный ОбъемСкачать

ТИПОВЫЕ ЗАДАЧИ ПО ХИМИИ: Химическое Количество Вещества, Моль, Молярная Масса и Молярный Объем

n – число молей газа;
P – давление газа (например, в атм или Па;
V – объем газа (в литрах);
T – температура газа (в кельвинах);
R – газовая постоянная [0,0821 л·атм/моль·K)] или [8,314 Дж/(моль . К)];
M — молярная масса вещества (в г/моль или кг/моль;
m — масса вещества (например, в  г или кг).

Рассчитаем объемы газов:

а) объем 1,2 кг водяного пара:

PV = mRT/M, V(пар) = mRT1/MР = [1,2 . 8,314 Дж/(моль . К) . 373 К]/[(18 кг/моль . 10-3) . 1,013· 105 Па] = 
= 3721,3464/1823,4 = 2,04 м3 =  2040 л.

б) объем 1,2 кг метана:

Видео:Физика. МКТ: Уравнение Менделеева-Клапейрона для идеального газа. Центр онлайн-обучения «Фоксфорд»Скачать

Физика. МКТ: Уравнение Менделеева-Клапейрона для идеального газа. Центр онлайн-обучения «Фоксфорд»

V(СН4) = mRT1/MР = [1,2 . 8,314 Дж/(моль . К) . 298 К]/[(16 кг/моль . 10-3) * 1,013· 105 Па] = 
= 2973,0864/1620,8 = 1,834 м3 =  1834 л.

Ответ: V(пар) = 2040 л; V(СН4) = 1834 л.
 


Задача 37.
Некоторое количество газа гелия при 78 °С и давлении 15,6 атм занимает объем 26,5 л. Каков объем этого газа при нормальных условиях? Сколько это молей гелия?
Решение:
Для решения задачи прменим уравнение Менделеева — Клапейрона: 

PV = nRT, где 

n – число молей газа;
P – давление газа (например, в атм или Па;
V – объем газа (в литрах);
T – температура газа (в кельвинах);
R – газовая постоянная [0,0821 л·атм/моль·K)] или [8,314 Дж/(моль . К)].

Уравнение Клапейрона-Менделеева одинаково справедливо как для начального состояния газа, так и для конечного:

Видео:Задачи на уравнение Менделеева-Клапейрона. Ч.1. Краткая теория + решение задачиСкачать

Задачи на уравнение Менделеева-Клапейрона. Ч.1. Краткая теория + решение задачи

P1V1 = nRT1;
P2V2 = nRT2.

Если почленно разделим верхнее уравнение на нижнее, то при неизменном числе молей n мы получаем:

(P1V1 = nRT1)/(P2V2) = nRT2) = (P1V1)/(P2V2) = T1/T2;

Тогда

V2(He) = P1V1Т2/P2T1 = (15,6·26,5·273)/(351 . 1)  = 112858,2/351 = 321,5 л. 

Видео:62. Уравнение Клапейрона-МенделееваСкачать

62. Уравнение Клапейрона-Менделеева


Найдем число молей гелия: 

n(Hе) = V/Vm = 321,5/22,4 = 14,35 моль.

Ответ: V2(He) = 321,5 л; n(Hе) = 14,35 моль.
 


Задача 38.
В стальном баллоне объемом 40 л находится водород под давлением 60 атм и температуре 25 °С. Сколько молей водорода в баллоне? Сколько граммов? Какой объем займет водород из баллона при н.у.?
Решение:
М(Н2) — 2 г/моль;
V1 = 40 л;
Р1 — 60 атм;
Т1 = Т0 = 25 °С = 298 К;
Р0 = 1 атм.
n(H2) = ?
m(H2) = ?
V02) = ?

Для решения задачи прменим уравнение Менделеева — Клапейрона: 

PV = nRT, где 

Видео:Закон Авогадро. Молярный объем. 8 класс.Скачать

Закон Авогадро. Молярный объем. 8 класс.

n – число молей газа;
P – давление газа (например, в атм или Па;
V – объем газа (в литрах);
T – температура газа (в кельвинах);
R – газовая постоянная [0,0821 л·атм/моль·K)] или [8,314 Дж/(моль / К)]. 

1. Расчитаем сколько молей водорода в баллоне, получим:

PV = nRT, n = PV/RT;

n(H2) = P1V1/RT1 = (60 . 40)/(0,0821 . 298) = 2400/24,4658 = 98,1 моль.

2. Находим массу водорода в баллоне:

m(H2) = n(H2) . М(Н2) = 98,1 . 2 = 196,2 г.

3. Рассчитаем объем водорода из баллона (н.у.), получим:

PV = nRT, V = nRT/P;

Видео:Газовые Законы и Правила. Уравнение Менделеева-Клапейрона. Пример расчета объема газа при Р атм.Скачать

Газовые Законы и Правила. Уравнение Менделеева-Клапейрона. Пример расчета объема газа при Р атм.

V02) = n(H2)RT0/P0 = (98,1 . 0,0821 . 298)/1 = 2400 л.

Ответ: n(H2) = 98,1 моль; m(H2) = 196,2 г; V02) = 2400 л.


💡 Видео

Задачи по химии. Уравнение Менделеева-Клапейрона. Газовые законы. Простейшие химические расчётыСкачать

Задачи по химии. Уравнение Менделеева-Клапейрона. Газовые законы. Простейшие химические расчёты

Урок 2.Уравнение Менделеева-Клапейрона. Решение задач. База. ЕГЭСкачать

Урок 2.Уравнение Менделеева-Клапейрона. Решение задач. База. ЕГЭ

Физика 10 класс: Уравнение Клапейрона-МенделееваСкачать

Физика 10 класс: Уравнение Клапейрона-Менделеева

Как за 4 МИНУТЫ выучить Химию? Химическое Количество, Моль и Закон АвогадроСкачать

Как за 4 МИНУТЫ выучить Химию? Химическое Количество, Моль и Закон Авогадро

Уравнение состояния идеального газа | Физика 10 класс #33 | ИнфоурокСкачать

Уравнение состояния идеального газа | Физика 10 класс #33 | Инфоурок

Уравнение Менделеева - Клапейрона за 10 минут | Физика с Никитой АрхиповымСкачать

Уравнение Менделеева - Клапейрона за 10 минут | Физика с Никитой Архиповым

Успеть за 300 секунд, #3: Уравнение Клапейрона-МенделееваСкачать

Успеть за 300 секунд, #3: Уравнение Клапейрона-Менделеева

Газовые законы | ХимияСкачать

Газовые законы | Химия

Расчеты по уравнениям химических реакций. 1 часть. 8 класс.Скачать

Расчеты по уравнениям химических реакций. 1 часть. 8 класс.

Урок 156. Уравнение состояния идеального газа. Квазистатические процессыСкачать

Урок 156. Уравнение состояния идеального газа. Квазистатические процессы

Уравнение состояния идеального газа. 10 класс.Скачать

Уравнение состояния идеального газа. 10 класс.

Количество вещества. Моль. Число Авогадро. 8 класс.Скачать

Количество вещества. Моль. Число Авогадро. 8 класс.

Решение задач на термохимические уравнения. 8 класс.Скачать

Решение задач на термохимические уравнения. 8 класс.

Задачи на уравнение Менделеева-Клапейрона. Ч.2. Решение задач.Скачать

Задачи на уравнение Менделеева-Клапейрона. Ч.2. Решение задач.
Поделиться или сохранить к себе:
Конспекты лекций по химии