Kezdőlap


Feladat:	1569. fizika feladat	Korcsoport: 16-17	Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):	Juhász István
Füzet:	1980/január, 45. oldal		PDF \| MathML
Témakör(ök):	Ideális gáz állapotegyenlete, Kémiával kapcsolatos feladatok, Feladat
Hivatkozás(ok):	Feladatok: 1979/március: 1569. fizika feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

A szénmonoxid elégetésekor $Q = 67, 6 kcal$ hő szabadul fel:

\begin{matrix} CO + (1 / 2) O_{2} = {CO}_{2} + 67, 6 kcal . \end{matrix}

Ez a hő melegíti fel a kezdeti

T_{1} = 293 K

-ról

T_{2}

-re az égés során keletkező

1 {mol CO}_{2}

-t és a fel nem használt

0, 5 {mol O}_{2}

-t. A folyamat állandó térfogaton megy végbe:

\begin{matrix} Q = (c_{v O_{2}} m_{O_{2}} + c_{v {CO}_{2}} m_{{CO}_{2}}) (T_{2} - T_{1}) . \end{matrix}

(1)

A táblázatból vett fajhőértékekkel számolva (

c_{v O_{2}} = 0, 156 cal/g

fok,

c_{v {CO}_{2}} = 0, 178 cal/g

fok), és figyelembe véve azt, hogy

1 {mol CO}_{2} 44 g

-nak, ill.

0, 5 {mol O}_{2} 16 g

-nak felel meg, az égés utáni hőmérsékletre

T_{2} = 6500 K

adódik. A

p_{2}

végső nyomás kiszámítására nem alkalmazhatjuk közvetlenül az állandó térfogatra vonatkozó Gay-Lussac-törvényt (Gay-Lussac II. törvényét), mert a kémiai átalakulással a gáz molokban mért tömege megváltozott:

m_{1} = 2 mol

-ról

m_{2} = 1, 5 mol

-ra csökkent. A kezdeti és a végállapotra felírt állapotegyenlet:

\begin{matrix} p_{1} V = m_{1} R T_{1}, & (2) \\ p_{2} V = m_{2} R T_{2} . & (3) \end{matrix}

Ebből

\begin{matrix} p_{2} = p_{1} (m_{2} / m_{1}) \cdot (T_{2} / T_{1}) . \end{matrix}

(4)

Numerikusan

p_{2} = 166 {Ncm}^{- 2}

Juhász István (Kisbér, Táncsics M. Gimn., III. o. t.)
dolgozata alapján

Megjegyzés.Ilyen nagymértékű hőmérséklet-emelkedés hatására a rendszer termodinamikai paraméterei a leírtaknál alapvetőbben megváltoznak, így a valóságban nem a fent kiszámolt végállapot valósul meg. Ha a reakció folyamán felszabaduló hő jelentős részét elvonjuk úgy, hogy a rendszer hőmérséklete csak kismértékben emelkedjék, eredményünk energetikailag helytálló.