일정압력 일정온도. 50 g의 물을 전기분해할 때 행해지는 PV-work

일정압력 일정온도. 50 g의 물을 전기분해할 때 행해지는 PV-work

 

 

일정한 압력과 298 K에서 50 g의 물을 전기분해할 때 행해지는 팽창 일

 

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전기분해 반응식

2H2O(l) → 2H2(g) + O2(g)

 

 

50 g H2O의 몰수를 계산하면,

50 g / (18 g/mol) = 2.7778 mol

 

 

H2O : 기체 = 2 : 3 계수비(몰수비) 이므로,

생성되는 기체의 몰수를 계산하면,

H2O : 기체 = 2 : 3 = 2.7778 mol : ? mol

? = 3 × 2.7778 / 2 = 4.1667 mol

 

 

PV = nRT 이므로,

V = nRT / P

 

w = -PΔV

( 식 설명 http://ywpop.tistory.com/5281 )

= -P (ΔnRT / P)

= -ΔnRT

( 일정압력, 일정온도이므로, 상수가 아닌 것은 mol수뿐 )

 

= -(4.1667 mol) (0.08206 atm*L/mol*K) (298 K)

( 처음 기체의 몰수 = 0 이므로, Δn = 4.1667 mol )

= -101.89 atm*L

 

 

1 atm*L = 101.325 J 이므로,

( 설명 http://ywpop.tistory.com/1988 )

-101.89 atm*L × (101.325 J / 1 atm*L)

= -10324 J

= -10.3 kJ

 

 

답: -10.3 kJ

 

 

[키워드] PV-work