题目
28.求常温下质量为 _(1)=3.00g 的水蒸气与 _(2)=3.00g 的氢气的混合气体-|||-的比定容热容.
题目解答
答案
解析
步骤 1：确定水蒸气和氢气的摩尔定容热容
常温下，水蒸气的摩尔定容热容为3R，氢气的摩尔定容热容为$\frac{5}{2}R$，其中R为理想气体常数，其值为8.31 J·mol^(-1)·K^(-1)。
步骤 2：计算水蒸气和氢气的比定容热容
水蒸气的比定容热容${c}_{{v}_{1}}$为$\frac{3R}{{M}_{1}}$，氢气的比定容热容${c}_{{v}_{2}}$为$\frac{5R}{2{M}_{2}}$，其中${M}_{1}$和${M}_{2}$分别是水和氢的摩尔质量，分别为18.0 g·mol^(-1)和2.02 g·mol^(-1)。
步骤 3：计算混合气体的比定容热容
混合气体的比定容热容${c}_{v}$为$\frac{{c}_{{v}_{1}}{m}_{1}+{c}_{{v}_{2}}{m}_{2}}{{m}_{1}+{m}_{2}}$，其中${m}_{1}$和${m}_{2}$分别是水蒸气和氢气的质量，均为3.00 g。
步骤 4：代入数值计算
将已知数值代入公式计算，得到${c}_{v}$的值。
常温下，水蒸气的摩尔定容热容为3R，氢气的摩尔定容热容为$\frac{5}{2}R$，其中R为理想气体常数，其值为8.31 J·mol^(-1)·K^(-1)。
步骤 2：计算水蒸气和氢气的比定容热容
水蒸气的比定容热容${c}_{{v}_{1}}$为$\frac{3R}{{M}_{1}}$，氢气的比定容热容${c}_{{v}_{2}}$为$\frac{5R}{2{M}_{2}}$，其中${M}_{1}$和${M}_{2}$分别是水和氢的摩尔质量，分别为18.0 g·mol^(-1)和2.02 g·mol^(-1)。
步骤 3：计算混合气体的比定容热容
混合气体的比定容热容${c}_{v}$为$\frac{{c}_{{v}_{1}}{m}_{1}+{c}_{{v}_{2}}{m}_{2}}{{m}_{1}+{m}_{2}}$，其中${m}_{1}$和${m}_{2}$分别是水蒸气和氢气的质量，均为3.00 g。
步骤 4：代入数值计算
将已知数值代入公式计算，得到${c}_{v}$的值。