pojemność cieplna roztworu

kaslina
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 69
Rejestracja: 24 lis 2013, o 15:07
Płeć: Kobieta
Lokalizacja: Polska
Podziękował: 1 raz

pojemność cieplna roztworu

Post autor: kaslina »

Sporządzenie \(\displaystyle{ 12%}\) roztworu \(\displaystyle{ NaCl _{(s)}}\) wymaga pobrania przez układ \(\displaystyle{ 774,6 cal}\) w \(\displaystyle{ 20 ^{o} C}\) i \(\displaystyle{ 700,8 cal}\) w \(\displaystyle{ 25 ^{o} C}\). Przyjmując że w rozpatrywanym zakresie temperatur właściwe pojemności cieplne składników są stałe i wiedząc że pojemności cieplne wody i stałego NaCl wynoszą odpowiednio \(\displaystyle{ 0,9993 \frac{cal}{g*K}}\) i \(\displaystyle{ 0,208 \frac{cal}{g*K}}\) oblicz właściwą pojemność cieplną roztworu.
pesel
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 1707
Rejestracja: 8 cze 2010, o 13:09
Płeć: Mężczyzna
Podziękował: 1 raz
Pomógł: 412 razy

pojemność cieplna roztworu

Post autor: pesel »

Oznaczmy:

\(\displaystyle{ Q_{20}=774.6 \ cal}\)

\(\displaystyle{ Q_{25}=700.8 \ cal}\)

Jak można z r-ru o temp. niższej zrobić r-r o wyższej. Najprościej to oczywiście ogrzać . Ale można też tak:

- przeprowadzić r-r z powrotem w sól i wodę (oba składniki w temp. \(\displaystyle{ 20 ^{o}C}\)). Efekt cieplny tego kroku \(\displaystyle{ -Q_{20}}\)

- ogrzać sól i wodę do temp. \(\displaystyle{ 25 ^{o}C}\). Efekt cieplny tego kroku:

\(\displaystyle{ (0.12 \cdot C_{p}^{NaCl}+0.88 \cdot C_{p}^{H_{2}O})\cdot m_{r} \cdot \Delta T}\)

- składniki roztworu przeprowadzić w r-r. Efekt cieplny tego kroku \(\displaystyle{ Q_{25}}\)

Czyli całkowity efekt:

\(\displaystyle{ (0.12 \cdot C_{p}^{NaCl}+0.88 \cdot C_{p}^{H_{2}O})\cdot m_{r} \cdot \Delta T+Q_{25}-Q_{20}}\)

Ciepło potrzebne na ogrzanie roztworu:

\(\displaystyle{ Q=C_{p}^{r-ru} \cdot m_{r} \cdot \Delta T \to C_{p}^{r-ru}= \frac{Q}{m_{r} \cdot \Delta T}=\frac{(0.12 \cdot C_{p}^{NaCl}+0.88 \cdot C_{p}^{H_{2}O})\cdot m_{r} \cdot \Delta T+Q_{2}-Q_{1}}{m_{r} \cdot \Delta T}=0.12 \cdot C_{p}^{NaCl}+0.88 \cdot C_{p}^{H_{2}O}+ \frac{Q_{2}-Q_{1}}{m_{r} \cdot \Delta T}}\)

Musimy znać masę r-ru. Albo przynajmniej coś co pozwoli ją obliczyć (np. masę (liczbę moli) chlorku sodu albo rozpuszczalnika).
ODPOWIEDZ