Закон действующих масс иногда записывают через молярные концентрации $c_{i} = \frac{n_{i} }{V}$ ($n_{i}$ - число молей $i$-го вещества, $V$ - полный объем) или концентрации $x_{i} = \frac{n_{i} }{ \sum n_{i} }$. Выразите соответствующие постоянные равновесия $K_{c}(T, p)$ и $K_{N}(T, p)$ через постоянную равновесия $K_{p}(T, p)$, определяющую равновесные парциальные давления. Считать, что все вещества подчиняются уравнению состояния идеальных газов.
Подробнее
Постоянную химического равновесия некоторых сложных реакций можно вычислить по постоянным равновесия простых реакций. Пользуясь законом действующих масс, выразите постоянную равновесия $K_{N}$ реакции:
$CO + H_{2}O \rightleftarrows CO_{2} + H_{2}$
через постоянные реакций
$2CO + O_{2} \rightleftarrows 2CO_{2}$ и $2H_{2} + O_{2} \rightleftarrows 2H_{2}O$.
Подробнее
Покажите, что зависимость постоянной равновесия $K_{N}$ от давления определяется равенством
$\left ( \frac{ \partial ln K_{N} }{ \partial p} \right )_{T} = - \frac{ \sum_{i} \nu_{i} }{p}$,
где $p$ - полное давление.
Исследуйте это соотношение и укажите примеры реакций для разных случаев.
Подробнее
В какой пропорции по числу молей следует смешать азот и водород, чтобы получить при любых заданных температурах $T$ и полном давлении $p$ наибольший (равновесный) выход аммиака? Газы считать идеальными.
Подробнее
Выразите максимальную работу $A_{V}$ изохорно-изотермической реакции через постоянную равновесия $K_{c}$ и начальные концентрации $c_{i0}$ газов, считая их идеальными.
Подробнее
В горизонтально расположенный цилиндр с поршнем, касающимся дна, через кран в дне накачали гелий. В результате поршень несколько передвинулся. Закрыв кран, цилиндр медленно нагрели, а затем начали охлаждать. Когда от гелия отвели в $n = 4$ раза меньшее количество теплоты, чем было им получено при нагревании, поршень начал двигаться. Найдите отношение сил трения и атмосферного давления, действующих на поршень, если отношение максимального объема гелия к его объему перед нагреванием $k = 5$.
Подробнее
Между поршнем и дном гладкого расположенного горизонтально цилиндра находится кусочек льда массой $m$ и насыщенный водяной пар. В некоторый момент температура льда стала равной $0^{ \circ} С$, а объем пара стал равным $V$. Пренебрегая объемом образующейся воды и теплообменом пара и льда с другими телами, найдите перемещение поршня по прошествии достаточно большого промежутка времени. Площадь поперечного сечения цилиндра $S$, молярные теплоты плавления льда и парообразования воды $\lambda$ и $L$, молярные теплоемкость и масса воды $C$ и $M$. Опыт проводился при нормальном атмосферном давлении.
Подробнее
Сравните работы, количества теплоты и теплоемкости 1 моля идеального газа при переходе между двумя изотермами с температурами $T_{1}$ и $T_{2}$ в изобарическом процессе 1 и в процессе 2 с прямой пропорциональной зависимостью давления от объема (рис.).
Подробнее
Сравните работы и количества теплоты, подведенные к 1 молю газа, в процессе 1 изотермического расширения газа от объема $V_{1}$ до $V_{2}$ и в процессе 2 перехода между этими состояниями с линейной зависимостью давления от объема (рис.).
Подробнее
Вершины замкнутого цикла, состоящего из четырех участков линейной зависимости давления от объема, лежат на двух изотермах с известными температурами $T_{1}$ и $T_{2}$ (рис.). Прямые 1-2 и 3-1 проходят через начало координат, объемы $V_{2}$ и $V_{4}$ равны. Найдите работу одного моля газа в замкнутом цикле.
Подробнее
Моль гелия из начального состояния с температурой $T = 300 К$ расширяется в адиабатическом процессе так, что относительное изменение его давления составило $\frac{ \Delta p}{p} = \frac{1}{120}$. Найдите работу, совершенную газом, если относительные изменения его температуры и объема оказались также малыми.
Подробнее
Один моль одноатомного газа расширяется в изотермическом процессе 1-2, совершая работу $A_{12}$. Затем газ охлаждается в изобарическом процессе 2-3 и, наконец, в адиабатическом процессе 3-1 возвращается в исходное состояние (рис.). Какую работу совершил газ в замкнутом цикле, если разность максимальной и минимальной температур в нем составила $\Delta T$?
Подробнее
Моль гелия из начального состояния 1 с температурой $T_{1} = 100 К$, расширяясь через турбину в пустой сосуд, совершает некоторую работу и переходит в равновесное состояние 2. Этот процесс происходит без подвода либо отвода тепла. Затем газ сжимают в процессе 2-3 линейной зависимости давления от объема и, наконец, по изохоре 3-1 возвращают в исходное состояние 1 (рис.). Найдите работу, совершенную газом при расширении через турбину в переходе 1-2, если в процессах 2-3 и 3-1 к газу в итоге было подведено количество теплоты $Q = 72 Дж$. Известно, что $T_{2} = T_{3}$ и $\frac{V_{2}}{V_{3}} = 3$.
Подробнее
Моль гелия из начального состояния 1 с температурой $T_{1} = 100 К$, расширяясь через турбину в пустой сосуд, совершает некоторую работу и переходит в равновесное состояние 2. Этот процесс происходит без подвода либо отвода тепла. Затем газ сжимают в процессе 2-3 линейной зависимости давления от объема и, наконец, по изохоре 3-1 возвращают в исходное состояние 1 (рис.). Найдите работу, совершенную газом при расширении через турбину в переходе 1-2, если в процессах 2-3 и 3-1 к газу в итоге было подведено количество теплоты $Q = 72 Дж$. Известно, что $T_{2} = T_{3}$ и $\frac{V_{2}}{V_{3}} = 3$.
Подробнее
В замкнутом цикле, со стоящем из изотермы 1-2, изохоры 2-3 и адиабаты 3-1 (рис.), КПД равен $\eta$, а разность максимальной и минимальной температур равна $\Delta T$.
Найдите работу расширения в изотермическом процессе, если рабочее тело - моль гелия.
Подробнее