Задача по молекулярной физике №8

Просмотров 6 Комментарии 0

Смесь состоит из 32 г молекулярного кислорода и 44 г углекислого газа. Найти плотность смеси при температуре 16 $∘ C$ и давлении 100 кПа. Ответ дайте в $3 кг/м$ округлите до десятых.

Запишем уравнение Менделеева-Клапейрона:

pV =νRT

где $p$ — давление газа, $V$ — объём, $ν$ — количество вещества, $R$ — универсальная газовая постоянная, $T$ — абсолютная температура газа.
Выразим отсюда объем смеси газов:

V = νRT- (1) p

Количество вещества можно найти по формуле:

m- ν = μ (2)

где $m$ — масса газа, $μ$ — молярная масса газа.
Подставим (2) в (1) с учетом того, что количество вещества смеси газов равно сумме количеств вещества кислорода и углекисого газа ( $ν = ν1+ ν2$ ):

( ) V = m1-+ m2- ⋅ RT (3) μ1 μ2 p

Плотность найдем по формуле:

m1-+m2- ρ = V (4)

Подставим (3) в (4):

m1 + m2 ρ= (-m1---m2)--RT- μ1-+ μ2- ⋅-p-

ρ = (--------------------0,032-кг)+-0,044 кг---------------------≈ 1,6 кг/м3 ---0,032-кг--+ ---0,044-кг-- ⋅ 8,31 Дж-∕(м-оль-⋅К)⋅(16-+273) К- 0,032 кг/моль 0,044 кг/моль 105 Па