В газометре над водой при температуре 25С находятся 5,2 л кислорода под давлением 102,4 кПа. Рассчитайте объем сухого кислорода, если давление насыщенного водяного пара при той же температуре составляет 3,164 кПа.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения задачи воспользуемся законом Дальтона для смеси газов:

(P_{\text{тот}} = P_1 + P_2),

где (P_{\text{тот}}) - общее давление смеси газов, (P_1) и (P_2) - давления компонентов смеси.

Общее давление смеси газов определяется как сумма давления кислорода и давления насыщенного водяного пара:

(P_{\text{тот}} = 102,4\, \text{кПа} + 3,164\, \text{кПа} = 105,564\, \text{кПа}).

Объем смеси кислорода и водяного пара равен объему газометра над водой, поэтому

(V_{\text{тот}} = 5,2\, \text{л}).

Так как давление насыщенного водяного пара при той же температуре составляет 3,164 кПа, то давление кислорода в сухом состоянии равно разности общего давления и давления насыщенного водяного пара:

(P{\text{к}} = P{\text{тот}} - P_{\text{вод. пара}} = 105,564\, \text{кПа} - 3,164\, \text{кПа} = 102,4\, \text{кПа}).

Теперь можно найти объем кислорода в сухом состоянии по закону Бойля-Мариотта:

(V{\text{к}} = \frac{P{\text{тот}} \cdot V{\text{тот}}}{P{\text{к}}} = \frac{105,564\, \text{кПа} \cdot 5,2\, \text{л}}{102,4\, \text{кПа}} \approx 5,34\, \text{л}).

Итак, объем сухого кислорода составляет примерно 5,34 л.