- 03, May 2023
- #1
Для решения задачи необходимо использовать уравнение состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества в молях, R - универсальная газовая постоянная, T - абсолютная температура.
Найдем количество вещества каждого газа: n(O2) = m(O2) / M(O2) = 32 г / 32 г/моль = 1 моль n(CO2) = m(CO2) / M(CO2) = 22 г / 44 г/моль = 0,5 моль
Объем смеси можно найти по закону Дальтона: V = V(O2) + V(CO2), где V(O2) и V(CO2) - объемы каждого газа при тех же условиях.
Для каждого газа можно применить уравнение состояния идеального газа и выразить объем: V(O2) = n(O2)RT / P V(CO2) = n(CO2)RT / P
Тогда V = V(O2) + V(CO2) = n(O2)RT / P + n(CO2)RT / P = (n(O2) + n(CO2))RT / P = (1 моль + 0,5 моль) * 8,31 Дж/(моль*К) * 273 К / 100 кПа = 0,045 м3
Теперь можно найти плотность смеси, используя формулу плотности: ρ = m/V, где m - масса смеси.
m = m(O2) + m(CO2) = 32 г + 22 г = 54 г ρ = m/V = 54 г / 0,045 м3 = 1200 г/м3. Ответ: плотность смеси, состоящей из 32 г кислорода и 22 г углекислого газа при температуре 0°C и давлении 100 кПа, равна 1200 г/м3.
Найдем количество вещества каждого газа: n(O2) = m(O2) / M(O2) = 32 г / 32 г/моль = 1 моль n(CO2) = m(CO2) / M(CO2) = 22 г / 44 г/моль = 0,5 моль
Объем смеси можно найти по закону Дальтона: V = V(O2) + V(CO2), где V(O2) и V(CO2) - объемы каждого газа при тех же условиях.
Для каждого газа можно применить уравнение состояния идеального газа и выразить объем: V(O2) = n(O2)RT / P V(CO2) = n(CO2)RT / P
Тогда V = V(O2) + V(CO2) = n(O2)RT / P + n(CO2)RT / P = (n(O2) + n(CO2))RT / P = (1 моль + 0,5 моль) * 8,31 Дж/(моль*К) * 273 К / 100 кПа = 0,045 м3
Теперь можно найти плотность смеси, используя формулу плотности: ρ = m/V, где m - масса смеси.
m = m(O2) + m(CO2) = 32 г + 22 г = 54 г ρ = m/V = 54 г / 0,045 м3 = 1200 г/м3. Ответ: плотность смеси, состоящей из 32 г кислорода и 22 г углекислого газа при температуре 0°C и давлении 100 кПа, равна 1200 г/м3.