Для определения постоянной калориметра, сначала нужно вычислить количество тепла, поглощенное калориметром при растворении 10 г нитрата натрия.
Масса нитрата натрия равна 10 г, поэтому используем формулу:
q = m × ΔT
где q – количество поглощенного тепла, m – масса вещества, ΔT – изменение температуры.
Используем данные из задачи: m = 10 г и ΔT = -1,58 °C (уменьшение температуры).
Зная, что энтальпия растворения нитрата натрия (ΔH) равна -21,37 кДж/моль, можем найти количество вещества растворенного нитрата натрия.
q = ΔH × n
где n – количество вещества в молях.
Можно получить количество вещества:
n = q / ΔH
Обратите внимание, что ΔH дано в кДж/моль, поэтому необходимо перейти от грамм к молям, используя молярную массу нитрата натрия (NaNO3).
Молярная масса NaNO3 = 22,99 г/моль (молярная масса Na) + 14,01 г/моль (молярная масса N) + 3 × 16 г/моль (молярная масса O).
Теперь мы можем вычислить количество вещества:
n = (10 г / 85 г/моль) = 0,118 моль.
Теперь мы можем найти количество поглощенного тепла, используя найденное количество вещества:
q = ΔH × n = (-21,37 кДж/моль) × (0,118 моль) = -2,52 кДж.
Таким образом, количество поглощенного тепла равно -2,52 кДж.
И, наконец, чтобы определить постоянную калориметра, рассмотрим уравнение:
q = C × ΔT
где C – постоянная калориметра, ΔT – изменение температуры.
Расставляя известные значения, получаем:
-2,52 кДж = C × -1,58 °C
Из этого уравнения можно выразить C:
C = (-2,52 кДж) / (-1,58 °C) = 1,59 кДж/°C.
Таким образом, постоянная калориметра равна 1,59 кДж/°C.