Дано:
Масса азота (N2) = 10 г
Масса аргона (Ar) = 32 г
Найти:
Изохорную удельную теплоемкость смеси идеальных газов
Решение:
1. Выразим количество вещества каждого газа:
n(N2) = м(N2) / M(N2), где m(N2) - масса азота, M(N2) - молярная масса азота
n(Ar) = m(Ar) / M(Ar), где m(Ar) - масса аргона, M(Ar) - молярная масса аргона
Молярные массы:
M(N2) = 14 г/моль (молярная масса азота)
M(Ar) = 40 г/моль (молярная масса аргона)
n(N2) = 10 г / 14 г/моль ≈ 0.714 моль
n(Ar) = 32 г / 40 г/моль = 0.8 моль
2. Найдем массу смеси:
m(смесь) = m(N2) + m(Ar) = 10 г + 32 г = 42 г
3. Найдем количество вещества смеси:
n(смесь) = n(N2) + n(Ar) = 0.714 моль + 0.8 моль = 1.514 моль
4. Изохорная удельная теплоемкость смеси рассчитывается как сумма произведений молярной теплоемкости каждого газа на его количество вещества:
Cv(смесь) = (n(N2) * Cv(N2) + n(Ar) * Cv(Ar)) / n(смесь)
Где Cv(N2) ≈ 20.8 J/(mol*K) (изохорная удельная теплоемкость азота)
Cv(Ar) ≈ 12.5 J/(mol*K) (изохорная удельная теплоемкость аргона)
Cv(смесь) = (0.714 * 20.8 + 0.8 * 12.5) / 1.514 ≈ 18.05 J/(mol*K)
Ответ:
Изохорная удельная теплоемкость смеси идеальных газов составляет примерно 18.05 J/(mol*K).