Question

При плавлении 0.05 моль вещества Х при равновесных для него условиях (350 К, 1 атм) поглощается 8 кДж тепла. Каким будет тепловой эффект при плавлении 1 моля вещества при 500 К, если известно, что Cp(тв.) = 15 Дж/моль*К и Cp(ж.) = 30 Дж/моль*К?

Answer 1

Дано:  
Моль реакции = 0.05 моль  
Теплоемкость твердого вещества (Cp(тв.)) = 15 Дж/моль*К  
Теплоемкость жидкого вещества (Cp(ж.)) = 30 Дж/моль*К  
Тепловой эффект при плавлении 0.05 мол вещества = 8 кДж  

Найти:  
Тепловой эффект при плавлении 1 моля вещества при 500 K  

Решение:  
1. Рассчитаем тепловой эффект при плавлении 0.05 моль вещества при 350 K:  
Q = n * ΔH  
Q = 0.05 моль * 8 кДж = 0.4 кДж  

2. Найдем изменение энтропии при плавлении 0.05 моль вещества:  
ΔS = Q / T  
ΔS = 0.4 кДж / 350 K = 1.143 Дж/К  

3. Тепловой эффект при плавлении 1 моля вещества можно рассчитать по формуле:  
ΔH = n * Cp(тв.) * ΔT + n * ΔS + n * Cp(ж.) * ΔT  
Где ΔT = T2 - T1 = 500 K - 350 K = 150 K  

4. Подставляем значения и рассчитываем:  
ΔH = 1 моль * 15 Дж/моль*К * 150 K + 1 моль * 1.143 Дж/К + 1 моль * 30 Дж/моль*К * 150 K  
ΔH = 2250 Дж + 1.143 Дж + 4500 Дж = 6751.143 Дж  

Ответ:  
Тепловой эффект при плавлении 1 моля вещества при 500 K составит примерно 6751.143 Дж.