Какая масса газовой смеси азота и кислорода объемом (н.у.) 25дм3,если объёмная доля азота в ней 10%?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Объемная доля кислорода в газовой смеси равна 100% - 10% = 90%.

Массовая доля азота в газовой смеси будет равна массе азота поделенной на общую массу газовой смеси:
x(N) = m(N) / m(gaz)

Массовая доля кислорода в газовой смеси:
x(O) = m(O) / m(gaz)

Масса азота и кислорода в газовой смеси равны их объемам умноженные на их плотности:
m(N) = V(N) p(N)
m(O) = V(O) p(O)

Учитывая, что объемная доля азота равна 10%:
V(N) = 0.1 V(gaz)
V(O) = 0.9 V(gaz)

Тогда:
m(gaz) = m(N) + m(O) = V(N) p(N) + V(O) p(O) = 0.1 V(gaz) p(N) + 0.9 V(gaz) p(O)

Если при давлении н.у. плотности азота и кислорода равны, то p(N) = p(O). Пусть она равна p.

m(gaz) = 0.1 0.9 V(gaz) p + 0.9 V(gaz) p = 1 V(gaz) p
m(gaz) = V(gaz) p

Найдем массу 1 дм3 газовой смеси при давлении н.у. и его плотность:

p_0 = 1,293 (кг/м3) - плотность воздуха при нормальных условиях
V = 25 / 1000 = 0,025 m3

m = V p = 0,025 1,293 = 0,032325 кг

Так как масса газовой смеси равно массе 1 дм3, то:

m(gaz) = 25 * 0,032325 = 0,808125 кг

Ответ: Масса газовой смеси азота и кислорода объемом (н.у.) 25дм3 составляет 0,808125 кг.