Определите плотность смеси, состоящей из 14 г азота и 16 г неона, находящейся при 15 ℃ и давлении 130 кпа. ответ округлите до сотых.

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Плотность смеси азота и неона при заданных условиях составляет 1,25 кг/м³. ️ Шаг 1: Определение количества вещества и общей массы смеси Для нахождения плотности газовой смеси необходимо знать общее количество вещества nn и общую массу mm. Количество вещества определяется по формуле n=mMn equals the fraction with numerator m and denominator cap M end-fraction , где Mcap M — молярная масса газа. Молярная масса азота N2cap N sub 2 составляет M1=28cap M sub 1 equals 28 г/моль, а неона Necap N eM2=20cap M sub 2 equals 20 г/моль.

  1. Вычислим количество вещества для каждого компонента:
    n1=1428=0,5 мольn sub 1 equals 14 over 28 end-fraction equals 0 comma 5 моль n2=1620=0,8 мольn sub 2 equals 16 over 20 end-fraction equals 0 comma 8 моль Общее количество вещества в смеси:
    n=n1+n2=0,5+0,8=1,3 мольn equals n sub 1 plus n sub 2 equals 0 comma 5 plus 0 comma 8 equals 1 comma 3 моль Общая масса смеси:
    m=m1+m2=14+16=30 г=0,03 кгm equals m sub 1 plus m sub 2 equals 14 plus 16 equals 30 г equals 0 comma 03 кг

️ Шаг 2: Расчет плотности смеси через уравнение Менделеева — Клапейрона Плотность газа ρrho выражается как отношение массы к объему: ρ=mVrho equals the fraction with numerator m and denominator cap V end-fraction . Из уравнения состояния идеального газа PV=nRTcap P cap V equals n cap R cap T выразим объем: V=nRTPcap V equals the fraction with numerator n cap R cap T and denominator cap P end-fraction . Тогда формула плотности примет вид: ρ=mPnRTrho equals the fraction with numerator m center dot cap P and denominator n center dot cap R center dot cap T end-fraction Переведем температуру в Кельвины: T=15+273,15=288,15 Кcap T equals 15 plus 273 comma 15 equals 288 comma 15 К. Давление P=130 кПа=130000 Паcap P equals 130 кПа equals 130000 Па. Универсальная газовая постоянная R=8,31 Дж/(мольК)cap R equals 8 comma 31 Дж/(моль center dot К). Подставим значения: ρ=0,031300001,38,31288,15rho equals the fraction with numerator 0 comma 03 center dot 130000 and denominator 1 comma 3 center dot 8 comma 31 center dot 288 comma 15 end-fraction ρ=39003112,881,2528 кг/м3rho equals the fraction with numerator 3900 and denominator 3112 comma 88 end-fraction is approximately equal to 1 comma 2528 кг/м cubed Округляя до сотых, получаем 1,25. Ответ: Плотность смеси составляет 1,25 кг/м³. Нужно ли вам рассчитать парциальные давления каждого газа в этой смеси или среднюю молярную массу?

Форма ответа

Ваш аватар