Рассчитайте изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии при нагревании 200 г бензола с 25 °С до температуры

Тема: Расчет изменения внутренней энергии, энтальпии и энтропии при нагревании и испарении бензола

Пояснение: Чтобы рассчитать изменение внутренней энергии (ΔU), энтальпии (ΔH) и энтропии (ΔS) при нагревании и испарении бензола, мы должны учесть изменение теплоты и изменение состояния вещества.

1. Расчет изменения внутренней энергии (ΔU):
ΔU = m * c * ΔT
где ΔU - изменение внутренней энергии, m - масса бензола, c - мольная теплоемкость бензола, ΔT - изменение температуры.

Рассчитаем ΔU:
ΔT = Т2 - Т1 = 80.1 °C - 25 °C = 55.1 °C
ΔU = 200 г * (136.1 Дж * К^(-1) * моль^(-1)) * 55.1 °C = 1,500,022 Дж

2. Расчет изменения энтальпии (ΔH):
ΔH = ΔU + P * ΔV
где ΔH - изменение энтальпии, P - давление, ΔV - изменение объема

При нормальном давлении обычно применяется P = 101.3 кПа. ΔV можно считать равным изменению объема при испарении.

3. Расчет изменения энтропии (ΔS):
ΔS = ΔH / T
где ΔS - изменение энтропии, T - температура

Расчет ΔS:
ΔS = (ΔH / P) * (1 / T)
Рассчитывается постепенно, используя значения ΔH и T из предыдущего расчета.


Доп. материал:
Расчитайте изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии при нагревании 200 г бензола с 25 °С до 80.1 °С и полном испарении жидкости при нормальном давлении. Учтите, что мольная теплоемкость бензола составляет 136.1 Дж⋅К^–1⋅моль^–1, а удельная теплота испарения бензола при постоянном давлении равна 395 Дж⋅г.

Совет: При решении подобных задач всегда удостоверяйтесь, что у вас есть все необходимые значения для расчета. Также не забывайте единицы измерения при подстановке в формулы и обратите внимание на правильное использование единиц в ответе. Расчеты лучше выполнять пошагово и организовывать работу, чтобы избежать ошибок в схеме расчета.

Дополнительное упражнение:
Используя указанные значения, рассчитайте изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии при нагревании и испарении 250 г бензола с 20 °С до 85.2 °С и полном испарении жидкости при нормальном давлении. (мольная теплоемкость бензола - 136.1 Дж⋅К^–1⋅моль^–1, удельная теплота испарения - 395 Дж⋅г)