6.15. В сосуде находится смесь, состоящая из 10 г углекислого газа и 15 г азота. Найти плотность этой смеси при температуре t = 27 С и давле-нии Р = 1,5х10 в 5 степени Па.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи нам необходимо воспользоваться уравнением состояния идеального газа:

PV = nRT

где P - давление, V - объем, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

Находим количество вещества для углекислого газа и азота:

n_СО2 = m_СО2 / M_СО2 = 10 / 44 = 0,2273 моль
n_N2 = m_N2 / M_N2 = 15 / 28 = 0,5357 моль

Суммируем количество вещества газа:

n_смесь = n_СО2 + n_N2 = 0,2273 + 0,5357 = 0,763 моль

Теперь используем уравнение состояния идеального газа для смеси:

PV = n_смесь R T

Плотность смеси можно найти как отношение массы смеси к объему:

ρ = m_смесь / V

Так как масса смеси равна массе углекислого газа плюс массе азота, то:

m_смесь = m_CO2 + m_N2 = 10 + 15 = 25 г

Находим объем:

V = n_смесь R T / P = 0,763 8,31 (27+273) / (1,5 * 10^5) = 0.136 м^3

Теперь можем найти плотность:

ρ = 25 г / 0.136 м^3 ≈ 183.8 г/м^3

Итак, плотность этой смеси составляет примерно 183.8 г/м^3.