Массовые доли N2 и CO2 в смеси равны. Чему равна плотность такой смеси?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для расчета плотности смеси в первую очередь необходимо знать молярные массы газов N2 и CO2.

Молярная масса N2 = 28,02 г/моль
Молярная масса CO2 = 44,01 г/моль

Поскольку массовые доли N2 и CO2 равны, то их масса в смеси будет одинаковой. Пусть масса каждого газа равна m грамм.

Тогда масса N2 в смеси: m г
Масса CO2 в смеси: m г

Общая масса смеси: 2m г

Теперь найдем количество веществ каждого газа в смеси:

n(N2) = m / 28,02 моль
n(CO2) = m / 44,01 моль

Общее количество веществ в смеси:

n = n(N2) + n(CO2) = m / 28,02 + m / 44,01 = 2m / 28,02 моль

Теперь можно найти плотность смеси с помощью уравнения состояния газа:

PV = nRT

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

Подставим значения и выразим плотность:

ρ = P / (RT) = (nRT) / (RT) = n

Таким образом, плотность смеси равна количеству веществ в смеси:

ρ = 2m / 28,02 = 2m / 44,01

Плотность смеси зависит только от массы каждого газа в смеси и молярных масс газов N2 и CO2.