Физика .Идеальные газы. Определить массу кислорода и гелия в газовой смеси, занимающей объем V=9 м куб, при температуре t=35° и давлении Р=3,27кг/см. кв Газовая смесь состоит из Z=11,1% кислорода и Z=88,9%гелия. Барометрическое давление Р=600мм рт. ст. Найти также: 1)молекулярную массу смеси 2)массовый состав смеси 3)газовую постоянную смеси 4)парциальные давления компонентов смеси 5)приведенный объем кислорода Молекулярные массы компонентов м кислор=32кг/кмоль, м гелия=4 кг/кмоль

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала найдем количество вещества каждого компонента смеси:

n(кислород) = (P V) / (R T) (Z(кислород) / M(кислород))
n(кислород) = (3,27 10^4 / 8,31 308) (0,111 / 32) ≈ 0,00107 кмоль

n(гелий) = (P V) / (R T) (Z(гелий) / M(гелий))
n(гелий) = (3,27 10^4 / 8,31 308) (0,889 / 4) ≈ 0,0131 кмоль

Теперь найдем массу каждого компонента смеси:

m(кислород) = n(кислород) M(кислород)
m(кислород) = 0,00107 32 ≈ 0,0342 кг

m(гелий) = n(гелий) M(гелий)
m(гелий) = 0,0131 4 ≈ 0,0523 кг

1) Молекулярная масса смеси:
M(смесь) = (m(кислород) + m(гелий)) / (n(кислород) + n(гелий))
M(смесь) = (0,0342 + 0,0523) / (0,00107 + 0,0131) ≈ 4,46 кг/кмоль

2) Массовый состав смеси:
m(кислород) / m(смесь) = 0,0342 / 0,0865 ≈ 0,396
m(гелий) / m(смесь) = 0,0523 / 0,0865 ≈ 0,604

3) Газовая постоянная смеси:
R(смесь) = (R M(смесь)) / M(кислород)
R(смесь) = (8,31 4,46) / 32 ≈ 1,16 кДж/(кг*К)

4) Парциальные давления компонентов смеси:
P(кислород) = n(кислород) R T / V
P(кислород) = 0,00107 8,31 308 / 9 ≈ 0,29 кг/см²
P(гелий) = n(гелий) R T / V
P(гелий) = 0,0131 8,31 308 / 9 ≈ 3,01 кг/см²

5) Приведенный объем кислорода:
V(кислород) = V (Z(кислород) / Z(гелий)) = 9 (0,111 / 0,889) ≈ 1,13 м³

Таким образом, мы определили массу, молекулярную массу, массовый состав, газовую постоянную, парциальные давления и приведенный объем кислорода в газовой смеси.