Question

Смешали 15л азота и 45 о водорода.Обьёмная доля водородав этой смеси состовляет?

Answer 1

Общий объем = 15+45 = 60 л
объемная доля водорода = 45/60=0.75 или 75%

Answer 2

Для решения этой задачи нам нужно найти общий объем газов в смеси, а затем определить, какая часть этого объема составляется водород.

Согласно закону Дальтона, суммарное давление газов в смеси равно сумме парциальных давлений каждого газа. Парциальное давление каждого газа пропорционально его концентрации (молярной доле) в смеси.

Молярная доля водорода в смеси может быть найдена следующим образом:

молярная доля водорода = количество молей водорода / общее количество молей газов в смеси

Чтобы найти количество молей каждого газа, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT

где P - давление газа, V - его объем, n - количество молей, R - универсальная газовая постоянная и T - температура в кельвинах.

Так как объем смеси известен (15 л + 45 л = 60 л), мы можем использовать уравнение состояния, чтобы найти общее количество молей газов в смеси:

n = PV/RT

где P - общее давление смеси, V - ее объем, R - универсальная газовая постоянная (8,31 Дж/моль*К), а T - температура в кельвинах. Для удобства вычислений будем считать, что температура составляет 25 градусов Цельсия, что соответствует 298 К.

P = P(азота) + P(водорода)

P(азота) = n(азота)RT/V = (15 л * 101,3 кПа * 1 моль/22,4 л * 298 К)/(60 л) = 65,75 кПа

P(водорода) = n(водорода)RT/V = (45 л * 101,3 кПа * 1 моль/22,4 л * 298 К)/(60 л) = 197,24 кПа

P = 65,75 кПа + 197,24 кПа = 262,99 кПа

Теперь мы можем найти молярную долю водорода:

молярная доля водорода = количество молей водорода / общее количество молей газов в смеси

количество молей водорода = P(водорода) * V / RT = (197,24 кПа * 45 л) / (8,31 Дж/моль*К * 298 K) = 6,73 моль

общее количество молей