मोलर हीट कैपेसिटी की गणना कैसे करें

दाढ़ ताप क्षमता ऊष्मा की वह मात्रा है जिसे किसी पदार्थ का 1 मोल (mol) बढ़ाने के लिए जोड़ा जाना चाहिए ताकि उसका तापमान एक डिग्री (सेल्सियस या केल्विन) बढ़ा सके। मोलर ताप क्षमता सूत्र का उपयोग करके मोलर ताप क्षमता का पता लगाया जा सकता है जिसके लिए विशिष्ट ऊष्मा लेने और इसे दाढ़ द्रव्यमान से गुणा करने की आवश्यकता होती है।

दाढ़ ताप क्षमता सूत्र नीचे दिखाया गया है:

विशिष्ट ऊष्मा क्या है? विशिष्ट ताप एक तरल का तापमान एक डिग्री (या तो सेल्सियस या केल्विन) बढ़ाने के लिए तरल के 1 ग्राम में जोड़ा जाने वाला ताप की मात्रा है। ताप क्षमता जितनी अधिक होती है, तापमान बढ़ाने के लिए उतनी ही अधिक ऊष्मा की आवश्यकता होती है।

ताप की गुंजाइश उपरोक्त शर्तों में से किसी एक की तुलना में अधिक सामान्य है। यह पदार्थ की दी गई मात्रा के तापमान को एक डिग्री बढ़ाने के लिए आवश्यक ऊष्मा की मात्रा का प्रतिनिधित्व करता है।

पानी की विशिष्ट ऊष्मा 4.18 J/g-K है। इकाइयों को नोट करना महत्वपूर्ण है: जूल ऊर्जा या गर्मी के लिए हैं। केल्विन गर्मी में डिग्री वृद्धि के लिए है। अंत में, जी पदार्थ की बताई गई मात्रा के लिए है।

याद रखें, किसी पदार्थ की मोलर ऊष्मा क्षमता किसी पदार्थ के 1 mol की ऊष्मा क्षमता होती है। इसका मतलब है कि इकाइयों में आपको ग्राम के बजाय मोल शामिल करना चाहिए।

ग्राम के बजाय, आपको मोल में बदलने की जरूरत है। इसके लिए मोलर ताप क्षमता सूत्र के उपयोग की आवश्यकता होती है। इसका मतलब है कि आपको पानी की विशिष्ट गर्मी और पानी के दाढ़ द्रव्यमान की आवश्यकता है। पानी का मोलर द्रव्यमान 18.0 g/mol है।

इसे एक साथ गुणा करने पर आपको मिलता है:

सामान्य तौर पर, किसी यौगिक या तत्व की दाढ़ ताप क्षमता को खोजने के लिए, आप केवल विशिष्ट ऊष्मा को दाढ़ द्रव्यमान से गुणा करते हैं।

उदाहरण के लिए, मीथेन की विशिष्ट ऊष्मा (CH .)₄) 2.20 जे/जी-के है। मोलर हीट कैपेसिटी में बदलने के लिए आप मोलर हीट कैपेसिटी फॉर्मूला का उपयोग कर सकते हैं: विशिष्ट हीट को मिथेन के मोलर मास से गुणा करें। मीथेन का दाढ़ द्रव्यमान 16.04 J/g-K है।

उपरोक्त को एक साथ गुणा करने पर आपको प्राप्त होता है:

किसी पदार्थ की दी गई मात्रा के तापमान को दी गई डिग्री से बढ़ाने के लिए कितनी गर्मी की आवश्यकता है, इसकी गणना करने के लिए आप निम्नलिखित समीकरण का उपयोग कर सकते हैं:

यहाँ, q ऊष्मा है, n mol की संख्या है, C दाढ़ ताप क्षमता है, और T तापमान में परिवर्तन है।

उदाहरण के लिए: 5 mol पारा (Hg) के तापमान को 10 K बढ़ाने के लिए कितनी ऊष्मा की आवश्यकता है? पारे की विशिष्ट ऊष्मा 27.8 J/mol-K है।

इस प्रकार,

एन = 5 मोल

सी = २७.८ जे/मोल-के

टी = 10 के

क्यू =?

इसे समीकरण में जोड़ने से यह मिलता है:

तो 5 mol Hg को 10 K गर्म करने के लिए आवश्यक ऊष्मा की मात्रा है:

आप इस समीकरण का उपयोग किसी पदार्थ के मोलों की संख्या ज्ञात करने के लिए भी कर सकते हैं यदि आप जानते हैं कि कितनी ऊष्मा अवशोषित हुई थी।

उदाहरण के लिए: आप जानते हैं कि कैल्शियम कार्बोनेट का एक नमूना (CaCO .)₃) को 5 K बढ़ा दिया गया है, अवशोषित ऊर्जा 550 J थी, और दाढ़ ताप क्षमता 82 J/mol-K है।

एन =?

सी = 82 जे/मोल-के

टी = 5 के

क्यू = 550 जे

इसका मतलब है कि आप मूल समीकरण को पुनर्व्यवस्थित कर सकते हैं ताकि q को हल करने के बजाय, जिसे आप पहले से जानते हैं, आप n के लिए हल कर सकते हैं।

अब, ज्ञात मानों में प्लगिंग करना:

अंत में, इसका मतलब है कि नमूना था:

यह समीकरण आपको चार मात्राओं में से कोई भी निर्धारित करने की अनुमति देता है, बशर्ते आपके पास अन्य तीन हों!