Смешивают 0,04 м3 азота, находящегося под давлением 96 кпа, с 0,02 м3 кислорода. общий объем смеси 0,08 м3, а общее давление 97,6 кпа. каким было давление взятого кислорода?

Калинина Мария Игоревна

Преподаватель химии СУНЦ МГУ

Проверено учителем

Давление взятого кислорода составляло 198,4 кПа. ️ Шаг 1: Применение закона Дальтона и объединенного газового закона Для решения задачи воспользуемся тем, что при смешивании газов сумма произведений давления на объем для каждого компонента до смешивания равна произведению давления смеси на её общий объем (согласно закону Дальтона и закону Бойля-Мариотта, при условии неизменной температуры). Уравнение состояния для смеси газов выглядит следующим образом: PmixVmix=P1V1+P2V2cap P sub m i x end-sub cap V sub m i x end-sub equals cap P sub 1 cap V sub 1 plus cap P sub 2 cap V sub 2 Где:

  • P1=96cap P sub 1 equals 96 кПа — начальное давление азота; V1=0,04cap V sub 1 equals 0 comma 04 м 3cubed — начальный объем азота; P2cap P sub 2 — искомое давление кислорода; V2=0,02cap V sub 2 equals 0 comma 02 м 3cubed — начальный объем кислорода; Pmix=97,6cap P sub m i x end-sub equals 97 comma 6 кПа — общее давление смеси; Vmix=0,08cap V sub m i x end-sub equals 0 comma 08 м 3cubed — общий объем смеси.

️ Шаг 2: Вывод формулы и расчет Выразим из уравнения неизвестное давление кислорода P2cap P sub 2: P2V2=PmixVmixP1V1cap P sub 2 cap V sub 2 equals cap P sub m i x end-sub cap V sub m i x end-sub minus cap P sub 1 cap V sub 1 P2=PmixVmixP1V1V2cap P sub 2 equals the fraction with numerator cap P sub m i x end-sub cap V sub m i x end-sub minus cap P sub 1 cap V sub 1 and denominator cap V sub 2 end-fraction Подставим числовые значения:

  1. Вычислим произведение для смеси: 97,60,08=7,80897 comma 6 center dot 0 comma 08 equals 7 comma 808 кПа·м 3cubed. Вычислим произведение для азота: 960,04=3,8496 center dot 0 comma 04 equals 3 comma 84 кПа·м 3cubed. Найдем разность: 7,8083,84=3,9687 comma 808 minus 3 comma 84 equals 3 comma 968 кПа·м 3cubed. Рассчитаем давление кислорода:
    P2=3,9680,02=198,4cap P sub 2 equals the fraction with numerator 3 comma 968 and denominator 0 comma 02 end-fraction equals 198 comma 4

Ответ: Давление кислорода составляло 198,4 кПа. Нужно ли вам рассчитать парциальные давления каждого газа в итоговой смеси?

Форма ответа

Ваш аватар