Treść zadania

Rozwiązania

• 

  1 0

  antekL1 23.9.2016 (13:55)

  Oznaczmy wielkości potrzebne w zadaniu:
  H - entalpia
  W - praca
  Q - ciepło
  U - energia wewnętrzna [ nie przyda się, ale gdybym o niej wspomniał, to jest "U" ]
  p - ciśnienie ; p = 10^5 Pa [ czytaj proszę znaczek ^ jako "do potęgi" ]
  T - temperatura, T = 25 + 273 = 302 K
  N - ilość moli
  Z tablic bierzemy: R - stała gazowa; R = 8,31 J / (K * mol)
  
  Zakładamy, że powstająca woda jest w postaci gazowej i wszystkie gazy traktujemy jako gazy doskonałe.
  Zauważ, że NIE wolno liczyć bilansu ciepła i pracy jako zmiany energii wewnętrznej "U", gdyż zaszła reakcja i tych gazów po reakcji NIE wolno traktować tak jak te początkowe. Właśnie po to wprowadzono pojęcie "entalpia". Ale wzór jest identyczny:
  
  Delta_H = Delta_Q + Delta_W [ wzór (1) ]
  
  czyli zmiana entalpi rozkłada się na ciepło i pracę
  [ domyślasz się, że Delta_... zastępujesz trójkącikiem ]
  
  Teraz kwestia znaków +/-
  Nie wiem, jaką konwencję stosujecie na wykładach, są różne, umówmy się, że:
  - ciepło ODPROWADZANE z układu ma znak +
  - praca ODPROWADZANA z układu ma znak +
  - różnica entalpi Delta_H = substraty minus produkty ma znak +
  
  Teraz zobacz, że piszesz: "Zmiana entalpii układu wynosi MINUS 285,97 kJ".
  Zakładam, że powstająca woda ma NIŻSZĄ entalpię niż suma entalpi tlenu i wodoru. Jeśli tutaj się mylę, to proszę odwróć znaki w obliczeniach poniżej. Używając konwencji opisanej wyżej to reakcja dostarczyła:
  
  Delta_H = PLUS 285,97 kJ
  
  Policzmy pracę. Na początku było 1 + 1/2 = 3/2 mola gazów.
  Po reakcji był 1 mol, więc trzeba było tę mieszankę ŚCISNĄĆ, aby zaszła reakcja.
  To odpowiada DOSTARCZENIU pracy do układu (znak MINUS) w/g umowy.
  No to liczymy energię wewnętrzną 1/2 mola gazu doskonałego (N = 1/2)
  (bo zewnętrzna praca na ścisnąć 3/2 mola do 1 mola, pamiętaj, że:
  U = (3/2) NRT więc:
  
  U = (3/2) NRT = (3/2) * (1/2) * 8,31 * 302 = 1882 J = 1,882 kJ
  
  Takiej pracy trzeba dostarczyć. Teraz stosujemy [ wzór (1) ]
  MINUS przy dostarczanej pracy
  
  285,97 kJ = Delta_Q - 1,882 kJ ; stąd:
  
  Odprowadzone ciepło = 285,97 + 1,882 = około 288 kJ
  Cała wytworzona w reakcji energia (entalpia, to prawie to samo) poszła na ciepło, a jeszcze dodaliśmy pracę. No, nie jest to model silnika :)
  =====================
  
  Ale mnie się wydaje, że ta reakcja energii jednak dostarcza [patrz: ogniwo paliwowe] i tutaj jest kwestia zrozumienia tego znaku plus/minus zmiany entalpi.
  
  Pisz na priv w razie pytań, te znaki - nie wiem, jak teraz uczą,
  poza tym dobrą chemiczką to jest "ewka", patrz w rankingu na szczycie :)
  
  Pozdrowienia - Antek (fizyk)
  

  Dodawanie komentarzy zablokowane - Zgłoś nadużycie