В сосуде находится смесь m1 = 9 г азота (N2) и m2 = 14 г углекислого газа (CO2) при температуре T = 281 К и давлении P = 14.9 атм. Найти плотность смеси ρ, считая газы идеальными. Молярные массы азота и углекислого газа μ1 = 28 г/моль и μ2 = 44 г/моль, соответственно. Ответ дать в кг м3, округлив до одной цифры после десятичной точки.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала найдем количество молей каждого газа в смеси:

n1 = m1 / μ1 = 9 г / 28 г/моль ≈ 0.32 моль
n2 = m2 / μ2 = 14 г / 44 г/моль ≈ 0.32 моль

Общее количество молей:
ntotal = n1 + n2 ≈ 0.64 моль

Теперь найдем объем смеси газов при заданных условиях (используем уравнение состояния идеального газа):

V = ntotal R T / P ≈ 0.64 моль 0.0821 латм/(Кмоль) 281 К / 14.9 атм ≈ 9.5 л

Теперь найдем плотность смеси газов:

ρ = (m1 + m2) / V ≈ (9 г + 14 г) / 9.5 л ≈ 2.47 г/л ≈ 2.5 кг/м³

Итак, плотность смеси газов равна примерно 2.5 кг/м³.