105783

Równanie reakcji chemicznej to: Hi + l/20i= HiO Współczynniki stechiometryczne:v(H₂)=l, v(0₂)=l/2, v(HiO)=l dla naszego przypadku równanie l.a przyjmuje postać:

A_rC^,p=C^,pjn(HiO,c)-{C^,p._m(Hi,g)+l/2C’_p„₁(Oi,g)} (8)

Molowa pojemność cieplna produktów i substratów zależy od temp. Więc korzystamy z przybliżonego wzoru empirycznego :

CV„.= a + bT + c/T²[J/mol*K]    (9)

Gdzie a,b,c-parametry doświadczalne niezależne od temperatury, niektóre ich wartości podano w tabeli nr 1.

	a	6/(10* K') 1 c/(10^3 K*)
C(s)	16.86	4.77 | -8.54
C02(g)	44.22	8.79 | -8.62
HiO (c)	75.29	0 0
N,(g)	28.58	3.77 | -0.5
H,(g)	27.28	3.26 0.3
02	29.96	4.18 -1.67

*    ^Tt

Musimy obliczyć: J &,C'_pdT = j(a + 6T + c/T²)-{(a + bT + c/T²) + l/2(a+bT + c/T²)}dT t,    t,

h    111

Całka:    \(a + bT +c/T²)dT =a(T₂-T,) + -b(.T₁²-T,²)-c(---)

r,    ²    T2

(10)

Dla (HiO,c) C^j,, po podstawieniu wartości liczbowych a,b,c do wyrażenia(lO) otrzymujemy:

C^,p._ni(H₂0,c)= 4893,85 [J/molJ

Podobnie postępujemy dla H2 i O2 otrzymując wartości molowych pojemności cieplnych w zakresie temp.298-363K dla tych substancji:

CVn.(H2,g)= 1873,23 [J/molJ C^,p._ra(0₂,g)= 1936,99 [J/molj

Z tego obliczamy wg równania (8) A_rC^,p= 1 • 4893,85 -{1 • 1873,23    • 1936,99}

A_rC*p=2052,13 [J/mol]

Ostatecznie więc po podstawieniu danych liczbowych do równania(l) A,H’(363K) wynosi:

A_rH’(363K)= -285,83 +2,052 = -283,78 (kJ/mol)

Odp. Entalpia tworzenia H2O w stanie ciekłym w temp.363K wynosi -283,78 [kJ/mol].

W przypadku, gdy możemy założyć niezależność pojemności cieplnej od temp. W danym zakresie temp. korzystamy z ogólnego prawa Kirchhoffa wyrażonego wzorem A_rH’(T₂)= A_rH’(T,) +(T2-T,)A_rC’_p    (11)