Question

Рассчитайте давление в сосуде: объемом 20 л, содержащем 16 г диоксида серы и 7 г азота при 15°С

Answer 1

Ответ:

59832 Па

Объяснение:

Согласно закону Дальтона

P(SO2 + N2) = P(SO2) + P(N2)

Согласно ур-ю Клапейрона-Менделеева

P(SO2) = mRT/(VM) = 16 * 8,31 * 288/(0,020 * 64) = 29916 Па

P(N2) = mRT/(VM) = 7 * 8,31 * 288/(0,020 * 28) = 29916 Па

P(SO2 + N2)  = 2*29916 = 59832 Па

Answer 2

Для расчета давления в данном сосуде можно воспользоваться уравнением состояния идеального газа:

$PV = nRT,$

где:

• $P$ - давление газа,
• $V$ - объем сосуда,
• $n$ - количество вещества газа (в молях),
• $R$ - универсальная газовая постоянная ($8.314 \, \text{Дж/(моль} \cdot \text{К)}$),
• $T$ - абсолютная температура в Кельвинах.

Сначала нужно найти количество молей для каждого газа:

1. Диоксид серы ($SO_2$): Масса диоксида серы: $m_{SO_2} = 16 \, \text{г}$. Молярная масса $SO_2$: $M_{SO_2} = 32.07 \, \text{г/моль}$ (масса атома серы) + $2 \times 16.00 \, \text{г/моль}$ (масса атомов кислорода). Тогда количество молей диоксида серы: $n_{SO_2} = \frac{m_{SO_2}}{M_{SO_2}}$.

2. Азот ($N_2$): Масса азота: $m_{N_2} = 7 \, \text{г}$. Молярная масса $N_2$: $M_{N_2} = 2 \times 14.01 \, \text{г/моль}$ (масса атома азота). Тогда количество молей азота: $n_{N_2} = \frac{m_{N_2}}{M_{N_2}}$.

Суммируя количество молей для обоих газов, получим общее количество молей $n_{\text{общ}} = n_{SO_2} + n_{N_2}$.

Теперь можно подставить известные значения в уравнение состояния идеального газа:

$PV = n_{\text{общ}}RT.$

Рассчитаем абсолютную температуру в Кельвинах:

$T = 15 + 273.15 \, \text{K}.$

Подставляя значения, получим:

P \times 20 = (n_{\text{SO_2}} + n_{N_2}) \times 8.314 \times 288.15.

Решая уравнение относительно $P$, получим давление в сосуде. Не забудьте перевести давление в подходящие единицы (например, паскали или атмосферы) после решения уравнения.