Объемная доля азота в воздухе равна 78,0 %. укажите массовую долю (%) азота в воздухе

Массовая доля азота в воздухе составляет 75,5 %. Ниже представлен подробный расчет, основанный на физико-химических свойствах газов. 1. Исходные данные и теоретическая база Для расчетов принимается упрощенный «сухой» состав воздуха, состоящий в основном из азота ( $N_2$) и кислорода ( $O_2$).

• Объемная доля азота ( $\varphi$): $78,0\%$ (или $0,78$ в долях единицы). Объемная доля кислорода ( $\varphi$): $\approx 21,0\%$ (или $0,21$). Объемная доля аргона и других газов: $\approx 1,0\%$ (или $0,01$).

Согласно закону Авогадро, для газов объемная доля равна мольной доле ( $\chi$). Это позволяет использовать молярные массы компонентов для перехода к массовым долям. 2. Определение молярных масс

• Азот ( $N_2$): $M\left(N_2\right)\approx 28$ г/моль. Кислород ( $O_2$): $M\left(O_2\right)\approx 32$ г/моль. Аргон ( $Ar$): $M\left(Ar\right)\approx 40$ г/моль.

3. Расчет средней молярной массы воздуха Средняя молярная масса смеси газов рассчитывается как сумма произведений молярных масс на их объемные (мольные) доли: $M_{возд}=M\left(N_2\right)\cdot \varphi \left(N_2\right)+M\left(O_2\right)\cdot \varphi \left(O_2\right)+M\left(Ar\right)\cdot \varphi \left(Ar\right)$ $M_{возд}=28\cdot 0,78+32\cdot 0,21+40\cdot 0,01=21,84+6,72+0,4=28,96\text{г/моль}$(Общепринятое значение средней молярной массы воздуха — 29 г/моль). 4. Расчет массовой доли азота Массовая доля ( $w$) компонента в смеси определяется отношением массы этого компонента к общей массе смеси. Для 1 моля воздуха: $w\left(N_2\right)=\frac{M\left(N_2\right)\cdot \varphi \left(N_2\right)}{M_{возд}}$ $w\left(N_2\right)=\frac{28\cdot 0,78}{28,96}\approx \frac{21,84}{28,96}\approx 0,7541$ Итоговый результат При переводе в проценты: $0,7541\cdot 100\%\approx 75,5\%$. Ответ: Массовая доля азота в воздухе составляет 75,5 %. Укажите, требуется ли вам аналогичный расчет для кислорода или других компонентов атмосферы.