Диссоциация двухатомного газа
4/10Герметичный сосуд заполнен двухатомным идеальным газом. После значительного повышения температуры часть молекул диссоциировала на атомы, при этом удельная теплоёмкость всего газа возросла на 10 %. Какая часть молекул диссоциировала? Теплоёмкость одного моля двухатомного идеального газа при неизменном объёме \(c_V = 2{,}5R\).
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаЗапишите удельную теплоёмкость смеси через доли массы атомарного и двухатомного газа. Удельные теплоёмкости удобно выразить через молярную массу одноатомного газа.
ОтветДиссоциировала половина молекул: \(\alpha = 0{,}5\).
РешениеПусть \(m\) "— масса всей смеси, \(\alpha\) "— коэффициент диссоциации, тогда \(\alpha m\) "— масса диссоциированных молекул. Удельная теплоёмкость одноатомного газа \(C_1 = \dfrac{3}{2}\cdot\dfrac{R}{\mu}\), двухатомного \(C_2 = \dfrac{5}{2}\cdot\dfrac{R}{2\mu}\), где \(\mu\) "— молярная масса одноатомного газа. Удельная теплоёмкость смеси равна \[C = \alpha C_1 + (1 - \alpha)C_2 = \frac{3}{2}\cdot\frac{R}{\mu}\cdot\alpha + \frac{5}{2}\cdot\frac{R}{2\mu}\cdot(1 - \alpha).\] По условию \(C = 1{,}1\,C_2\). Откуда получаем \(\alpha = 0{,}5\).
Похожие задачи
- Теплоёмкость процесса с азотом МОШ 2019/20, 11 кл.
- Гелий над ртутью МОШ 2013/14, 11 кл.
- Процесс p = αV МОШ 2017/18, 11 кл.
- Отношение теплоёмкостей из двух нагревов МОШ 2017/18, 11 кл.
- Одноатомный газ с теплоёмкостью R МОШ 2019/20, 10 кл.
- В цилиндре под поршнем на пружине МОШ 2022/23, 11 кл.