Вопрос школьника
Какое количество теплоты выделится при кристаллизации 150 г нафталина и охлаждении его до 20 °С? Начертите примерный график охлаждения и кристаллизации нафталина.
Ответ от учителя
Кристаллизация нафталина происходит при температуре 80,2 °C, при этой температуре нафталин переходит из жидкого состояния в твердое. При этом выделяется теплота кристаллизации, которая равна 51,2 кДж/моль.
Для расчета количества выделившейся теплоты необходимо знать количество молей нафталина в 150 г. Молярная масса нафталина равна 128,17 г/моль. Следовательно, количество молей нафталина в 150 г равно:
n = m/M = 150 г / 128,17 г/моль = 1,17 моль
Теплота кристаллизации для 1 моля нафталина равна 51,2 кДж/моль. Следовательно, теплота кристаллизации для 1,17 моль нафталина равна:
Q = nΔH = 1,17 моль * 51,2 кДж/моль = 59,9 кДж
Таким образом, при кристаллизации 150 г нафталина и охлаждении его до 20 °С выделится 59,9 кДж теплоты.
График охлаждения и кристаллизации нафталина может выглядеть следующим образом:
На графике ось X отображает время, а ось Y — температуру. Красная линия показывает изменение температуры нафталина при охлаждении от начальной температуры до 20 °C. Синяя линия показывает изменение температуры нафталина при кристаллизации. Как видно из графика, при температуре 80,2 °C температура нафталина не меняется, так как происходит кристаллизация. После кристаллизации температура начинает падать до 20 °C.
