როგორ გამოვთვალოთ მოლური სითბოს მოცულობა

მოლური სითბოს ტევადობა არის სითბოს რაოდენობა, რომელიც უნდა დაემატოს ნივთიერების 1 მოლის (მოლის) ასამაღლებლად, რათა მისი ტემპერატურა ერთი გრადუსით გაიზარდოს (ან ცელსიუსი ან კელვინი). მოლური სითბური ტევადობის პოვნა შესაძლებელია მოლური სითბოს ტევადობის ფორმულის გამოყენებით, რომელიც მოითხოვს სპეციფიკური სითბოს მიღებას და მოლარულ მასაზე გამრავლებას.

მოლური სითბოს ტევადობის ფორმულა ნაჩვენებია ქვემოთ:

რა არის კონკრეტული სითბო? სპეციფიკური სითბო თხევადი არის სითბოს რაოდენობა, რომელიც უნდა დაემატოს 1 გრამ სითხეში, რომ ტემპერატურა ერთი გრადუსით გაიზარდოს (ან ცელსიუსი ან კელვინი). რაც უფრო მეტია სითბოს ტევადობა, მით მეტი სითბოა საჭირო ტემპერატურის ასამაღლებლად.

სითბოს ტევადობა უფრო ზოგადია, ვიდრე რომელიმე ზემოთ მოყვანილი ტერმინი. ეს წარმოადგენს სითბოს რაოდენობას, რომელიც საჭიროა მოცემული რაოდენობის ნივთიერების ტემპერატურის ერთი გრადუსით ასამაღლებლად.

წყლის სპეციფიკური სითბოა 4.18 J / g-K. მნიშვნელოვანია აღინიშნოს ერთეულები: ჯოულები ენერგიის ან სითბოსთვისაა. კელვინი სითბოს ხარისხის გაზრდისთვისაა. დაბოლოს, g არის ნივთიერების მითითებული რაოდენობით.

გახსოვდეთ, ნივთიერების მოლური სითბოს ტევადობა არის ნივთიერების 1 მოლი სითბოს ტევადობა. ეს ნიშნავს, რომ დანაყოფებში უნდა შეიტანოთ მოლი გრამის ნაცვლად.

გრამის ნაცვლად, თქვენ უნდა გადაიყვანოთ მოლად. ამისათვის საჭიროა მოლური სითბოს ტევადობის ფორმულის გამოყენება. ეს ნიშნავს, რომ გჭირდებათ წყლის სპეციფიკური სითბო და წყლის მოლური მასა. წყლის მოლური მასა 18,0 გ / მოლი.

ამის გამრავლებით მიიღებთ:

ზოგადად, იმისათვის, რომ იპოვოთ რთული ან ელემენტის მოლური სითბოს ტევადობა, თქვენ უბრალოდ ამრავლებთ სპეციფიკურ სითბოს მოლური მასით.

მაგალითად, მეთანის სპეციფიკური სითბო (CH₄) არის 2.20 J / g-K. მოლური სითბოს ტევადობად გადასაკეთებლად შეგიძლიათ გამოიყენოთ მოლური სითბოს ტევადობის ფორმულა: გაამრავლეთ კონკრეტული სითბო მეთანის მოლური მასით. მეთანის მოლური მასა 16,04 J / g-K.

ზემოთ აღნიშნულის ერთად გამრავლებით მიიღებთ:

იმის გამოსათვლელად, თუ რამდენი სითბოა საჭირო მოცემული რაოდენობის ნივთიერების ტემპერატურის ასამაღლებლად მოცემული რაოდენობის გრადუსებით შეგიძლიათ გამოიყენოთ შემდეგი განტოლება:

აქ, q არის სითბო, n არის მოლის რაოდენობა, C არის მოლური სითბოს ტევადობა და ΔT არის ტემპერატურის ცვლილება.

Მაგალითად: რამდენი სითბოა საჭირო, რომ 5 მოლი ვერცხლისწყლის (Hg) ტემპერატურა 10 K გაიზარდოს? ვერცხლისწყლის სპეციფიკური სითბოა 27,8 J / mol-K.

ამრიგად,

n = 5 მოლი

C = 27,8 J / mol-K

ΔT = 10 კ

q =?

ამის განტოლებაში ჩართვა იძლევა:

ასე რომ, სითბოს რაოდენობა, რომელიც საჭიროა 5 მოლი Hg 10 K– ით გათბობისთვის, არის:

ასევე შეგიძლიათ გამოიყენოთ ეს განტოლება, რომ იპოვოთ ნივთიერების მოლების რაოდენობა, თუ იცით რამდენი სითბო შეიწოვა.

Მაგალითად: თქვენ იცით, რომ კალციუმის კარბონატის ნიმუში (CaCO)₃) აიწია 5 K- ით, ენერგია შეიწოვა 550 J და მოლური სითბოს ტევადობა 82 J / mol-K.

n =?

C = 82 J / მოლ-K

ΔT = 5 კ

q = 550 კ

ეს ნიშნავს, რომ თქვენ შეგიძლიათ შეცვალოთ ორიგინალი განტოლება ისე, რომ ნაცვლად q– ის ამოხსნისა, რომელიც უკვე იცით, შეგიძლიათ გადაწყვიტოთ n– სთვის.

ახლა, ჩართეთ ცნობილი მნიშვნელობები:

დაბოლოს, ეს ნიშნავს, რომ ნიმუშს ჰქონდა:

ეს განტოლება საშუალებას გაძლევთ განსაზღვროთ ოთხი სიდიდიდან რომელიმე, იმის გათვალისწინებით, რომ თქვენ გაქვთ დანარჩენი სამი!