5 svar
59 visningar
coffeshot 337
Postad: 20 apr 12:08

Beräkna temperaturändring, entalpi

Hej!

Jag har en fråga om följande uppgift.

Bokens facit säger "373K" utan vidare kontext. Jag försökte följa ett exempel i boken.

"Calculate the final temperature and the change of enthalpy when 765J of energy is transferred as heat to 0.820 mol Kr (g) at 298K and 1 atm at:
a) Constant pressure

b) Constant volume"

Jag ska självklart inkludera kontext, här är exemplet jag försökte följa:

Som man kan se om man kisar litegrann på första bilden ska gälla att för atomer gäller Cp,m=52RC_{p,m}=\frac 5 2 R. Jag tänker mig att det är vad vi har i det här fallet? 

ΔT=qnCp,m7650.820·52·8.3144645\Delta T = \frac{q}{nC_{p,m}}\approx\frac{765}{0.820\cdot \frac{5}{2}\cdot 8.31446 }\approx 45

(298+45)K373K(298+45)K\neq 373K. Vad gör jag för fel?

Teraeagle 21060 – Moderator
Postad: 20 apr 12:22 Redigerad: 20 apr 12:23

Hej!

Exemplet handlar om syrgas, dvs en diatomär molekyl. En sådan har fem frihetsgrader - tre translationsrörelser och två rotationsrörelser. Detta innebär att dess Cv-värde motsvarar (5/2)R.

Din uppgift handlar dock om krypton, en ädelgas, vilken inte bildar molekyler utan existerar som fria atomer. En fri atom har bara tre frihetsgrader i form av tre translationsrörelser. Det medför att dess Cv-värde är (3/2)R. Om du korrigerar för detta i din beräkning får du samma svar som i facit :)

coffeshot 337
Postad: 20 apr 13:57
Teraeagle skrev:

Hej!

Exemplet handlar om syrgas, dvs en diatomär molekyl. En sådan har fem frihetsgrader - tre translationsrörelser och två rotationsrörelser. Detta innebär att dess Cv-värde motsvarar (5/2)R.

Din uppgift handlar dock om krypton, en ädelgas, vilken inte bildar molekyler utan existerar som fria atomer. En fri atom har bara tre frihetsgrader i form av tre translationsrörelser. Det medför att dess Cv-värde är (3/2)R. Om du korrigerar för detta i din beräkning får du samma svar som i facit :)

Hm, jag tänkte att jag skulle använda Cp,mC_{p,m} för fria atomer vilket är 52\frac 5 2 eftersom Cp,m=32R+RC_{p,m}=\frac 3 2 R + R för fria atomer. Det är också vad jag tolkar att exemplet gör, men jag kanske tolkar fel.

coffeshot 337
Postad: 4 maj 16:06 Redigerad: 4 maj 16:06

Halloj halloj! Bump på denna, hoppas jag inte uppfattas som otrevlig eller otacksam! Det är inte meningen isåfall:)

Bumpen sker eftersom jag håller på att göra en överflygning av gamla lösa kemitrådar denna soliga lördag. Jag läser vidare i min kemibok att "For a monatomic gas: Cp,m=32R+R=52RC_{p,m}=\frac 3 2 R + R = \frac 5 2 R. Det stämmer som Teraeagle har påpekat att Cv,m=32C_{v,m}=\frac 3 2 för "monatomic gas" (vad nu lämplig svensk översättning är). Det jag inte förstår är varför jag ska räkna med Cp,mC_{p,m} utan Cv,mC_{v,m} i mina uträkningar? Borde det inte vara samma som i exemplet?

 

Ber om ursäkt för eventuell okunskap för övrigt! Har självklart läst boken och liknande men detta är en uppgift min föreläsare rekommenderat utan att faktiskt gått igenom det.

Teraeagle 21060 – Moderator
Postad: 4 maj 16:45 Redigerad: 4 maj 17:06

Först och främst behöver du inte be om ursäkt för att du ställer frågor, det är vad forumet är till för :)

För det andra är det jag som borde be om ursäkt eftersom jag helt missade att svara i den här tråden. Du har såklart helt rätt i att jag blandade ihop Cv och Cp.

Det vi båda missade var att det handlar om konstant tryck, dvs en isobarisk process. Det innebär att volymen ändras under processen och då utför systemet ett arbete på omgivningen motsvarande nR(T2-T1). Den inre energin ökar som sagt med (5/2)R(T2-T1).

Värmet som tillförs går åt till att öka den inre energin, med hänsyn tagit till den energi som förloras i form av arbete. Detta kan man sammanfatta som Q = ΔU - W = 765 J = (5/2)nR(T2-T1) - nR(T2-T1) = (3/2)nR(T2-T1) vilket ger att T2 = 373 K om du sätter in värdena.

Det som blev förvirrande var att denna ekvation blev identisk med ekvationen för en enatomig gas vid konstant tryck, därför fick jag också 373 K som svar när jag trodde att jag hade gjort rätt...

"monatomic gas" (vad nu lämplig svensk översättning är)

Man säger enatomig gas på svenska.

Svara
Close