При изотермическом расширении от 20 л двух молей газа его давление меняется от 5 атм до 4 атм. Найти совершаемую при этом работу и температуру, при которой протекает процесс.
Возьмем хотя бы порох, применяющийся с незапамятных времен: дымный, черный порох. В нем смешаны уголь, селитра и сера. Горючим здесь является уголь. В селитре содержится кислород. А сера введена для того, чтобы порох легче зажегся; кроме того, сера служит скрепляющим веществом, она соединяет уголь с селитрой. При взрыве этот порох далеко не весь обращается в газы. Большая часть сгоревшего пороха, в виде мельчайших твердых частиц, осаждается на стенках канала ствола (нагар) и в виде дыма выбрасывается в воздух. Поэтому такой порох и называется дымным. В современных орудиях применяется обычно бездымный, пироксилиновый порох. Его изготовляют из сильного взрывчатого вещества – пироксилина, обработанного смесью спирта и эфира. А пироксилин, в свою очередь, получают из хлопка, обработанного смесью азотной и серной кислот. В пироксилиновом порохе, так же как и в дымном, содержится кислород. Этот кислород выделяется при взрывчатом превращении, и за его счет происходит сгорание пороха. Пироксилиновый порох при горении весь превращается в газы, не дает дыма. Итак, порох сравнивать с бензином нельзя: в порохе есть все, что нужно для его горения, а в бензине нет кислорода. На открытом воздухе и бензин, и порох горят не очень медленно, но и не очень быстро. Они горят, но не взрываются. Тут особой разницы между бензином и порохом нет. Но совсем по-разному будут вести себя бензин и порох, если их поместить в замкнутом, закрытом со всех сторон пространстве, лишенном притока воздуха, например, в стволе орудия. Бензин в этом случае гореть не будет: для его горения нужен приток воздуха, приток кислорода. Порох же в закрытом пространстве сгорит очень быстро: он взорвется и обратится в газы. Горение пороха в закрытом пространстве – явление очень сложное, своеобразное, совсем не похожее на обычное горение. В науке подобные явления называют «взрывчатым разложением» или «взрывчатым превращением», лишь условно сохраняя за ним более привычное название «горение». Почему же порох горит и даже взрывается без доступа воздуха? Потому что в самом порохе содержится кислород, за счет которого и происходит горение. В замкнутом пространстве порох сгорает чрезвычайно быстро, газов выделяется очень много, и температура их очень высока. В этом сущность взрыва; в этом отличие взрыва от обыкновенного горения. Итак, чтобы получить взрыв, нужно зажечь порох непременно в замкнутом пространстве. Пламя тогда очень быстро, почти мгновенно, распространится по поверхности пороха, – произойдет его воспламенение. А затем порох сгорит и превратится в газы. Так протекает взрыв. Он возможен только при наличии кислорода в самом взрывчатом веществе. В этом именно и состоит особенность пороха и почти всех других взрывчатых веществ: в них самих имеется кислород, и они не нуждаются в притоке кислорода извне.
Чтобы рассчитать массу соли, образующейся в результате реакции между гидроксидом натрия и серной кислотой, необходимо знать сбалансированное химическое уравнение реакции. Сбалансированное уравнение: NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O. Стехиометрическое отношение NaOH к Na2SO4 составляет 1:1, что означает, что на каждый 1 моль используемого NaOH получается 1 моль Na2SO4. Молярная масса Na2SO4 142,04 г/моль. Поэтому для расчета массы образовавшегося Na2SO4 необходимо знать количество молей NaOH, использованных в реакции. Получив это значение, вы можете умножить его на молярную массу Na2SO4, чтобы получить массу произведенного Na2SO4.
Чтобы найти объем двуокиси серы, образующейся при обжиге пирита с примесями, нужно знать сбалансированное химическое уравнение реакции. Сбалансированное уравнение: 4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2. Это означает, что на каждые 4 моля используемого FeS2 производится 8 молей SO2. Молярная масса SO2 составляет 64,06 г/моль. Чтобы рассчитать объем произведенного SO2, вам необходимо знать количество молей FeS2, использованных в реакции, и условия реакции (например, температуру и давление). Получив эту информацию, вы можете использовать закон идеального газа для расчета объема произведенного SO2. В качестве альтернативы, если вы знаете массу FeS2, использованного в реакции, вы можете использовать стехиометрию для расчета количества молей FeS2, а затем количество молей образовавшегося SO2.
В современных орудиях применяется обычно бездымный, пироксилиновый порох. Его изготовляют из сильного взрывчатого вещества – пироксилина, обработанного смесью спирта и эфира. А пироксилин, в свою очередь, получают из хлопка, обработанного смесью азотной и серной кислот.
В пироксилиновом порохе, так же как и в дымном, содержится кислород. Этот кислород выделяется при взрывчатом превращении, и за его счет происходит сгорание пороха.
Пироксилиновый порох при горении весь превращается в газы, не дает дыма.
Итак, порох сравнивать с бензином нельзя: в порохе есть все, что нужно для его горения, а в бензине нет кислорода.
На открытом воздухе и бензин, и порох горят не очень медленно, но и не очень быстро. Они горят, но не взрываются. Тут особой разницы между бензином и порохом нет.
Но совсем по-разному будут вести себя бензин и порох, если их поместить в замкнутом, закрытом со всех сторон пространстве, лишенном притока воздуха, например, в стволе орудия. Бензин в этом случае гореть не будет: для его горения нужен приток воздуха, приток кислорода.
Порох же в закрытом пространстве сгорит очень быстро: он взорвется и обратится в газы.
Горение пороха в закрытом пространстве – явление очень сложное, своеобразное, совсем не похожее на обычное горение. В науке подобные явления называют «взрывчатым разложением» или «взрывчатым превращением», лишь условно сохраняя за ним более привычное название «горение».
Почему же порох горит и даже взрывается без доступа воздуха?
Потому что в самом порохе содержится кислород, за счет которого и происходит горение.
В замкнутом пространстве порох сгорает чрезвычайно быстро, газов выделяется очень много, и температура их очень высока. В этом сущность взрыва; в этом отличие взрыва от обыкновенного горения.
Итак, чтобы получить взрыв, нужно зажечь порох непременно в замкнутом пространстве. Пламя тогда очень быстро, почти мгновенно, распространится по поверхности пороха, – произойдет его воспламенение. А затем порох сгорит и превратится в газы.
Так протекает взрыв. Он возможен только при наличии кислорода в самом взрывчатом веществе.
В этом именно и состоит особенность пороха и почти всех других взрывчатых веществ: в них самих имеется кислород, и они не нуждаются в притоке кислорода извне.
Чтобы рассчитать массу соли, образующейся в результате реакции между гидроксидом натрия и серной кислотой, необходимо знать сбалансированное химическое уравнение реакции. Сбалансированное уравнение: NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O. Стехиометрическое отношение NaOH к Na2SO4 составляет 1:1, что означает, что на каждый 1 моль используемого NaOH получается 1 моль Na2SO4. Молярная масса Na2SO4 142,04 г/моль. Поэтому для расчета массы образовавшегося Na2SO4 необходимо знать количество молей NaOH, использованных в реакции. Получив это значение, вы можете умножить его на молярную массу Na2SO4, чтобы получить массу произведенного Na2SO4.
Чтобы найти объем двуокиси серы, образующейся при обжиге пирита с примесями, нужно знать сбалансированное химическое уравнение реакции. Сбалансированное уравнение: 4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2. Это означает, что на каждые 4 моля используемого FeS2 производится 8 молей SO2. Молярная масса SO2 составляет 64,06 г/моль. Чтобы рассчитать объем произведенного SO2, вам необходимо знать количество молей FeS2, использованных в реакции, и условия реакции (например, температуру и давление). Получив эту информацию, вы можете использовать закон идеального газа для расчета объема произведенного SO2. В качестве альтернативы, если вы знаете массу FeS2, использованного в реакции, вы можете использовать стехиометрию для расчета количества молей FeS2, а затем количество молей образовавшегося SO2.