Question

Газовая смесь имеет 30л CH4, 40л H2 и 10л CO. Выходное давление соответственно 96кПа, 84кПа и 108.8кПа. Определить парциальное давление газов и общее давление смеси

Answer 1

Дано:

V(CH₄) = 30 л

V(H₂) = 40 л

V(CO) = 10 л

Pвых.(CH₄) = 96 кПа

Pвых.(H₂) = 84 кПа

Pвых.(CO) = 108,8 кПа

----------------------------------

Найти:

P(газов) - ?

Pобщ.(смеси) - ?

Решение:

1) Для начала мы найдем объем долей этих газов чтобы понять на сколько будет увеличиваться при смешивании:

V(смеси) = V(CH₄) + V(H₂) + V(CO) = 30 л + 40 л + 10 л = 80 л

r(CH₄) = V(смеси)/V(CH₄) = 80 л / 30 л ≈ 2,67

r(H₂) = V(смеси)/V(H₂) = 80 л / 40 л ≈ 2

r(CO) = V(смеси)/V(CO) = 80 л / 10 л ≈ 8

Во столько же и уменьшились и парциальные давления газов.

2) Далее находим парциальное давление газов:

P(CH₄) = Pвых.(CH₄)/r(CH₄) = 96 кПа / 2,67 ≈ 35,96 кПа

P(H₂) = Pвых.(H₂)/r(H₂) = 84 кПа / 2 = 42 кПа

P(CO) = Pвых.(CO)/r(CO) = 108,8 кПа / 8 = 13,6 кПа

3) Теперь находим общее давление смеси:

Pобщ.(смеси) = P(CH₄) + P(H₂) + P(CO) = 35,96 кПа + 42 кПа + 13,6 кПа = 91,56 кПа

Ответ: P(CH₄) = 35,96 кПа ,

            P(H₂) = 42 кПа ,

            P(CO) = 13,6 кПа ,

            Pобщ.(смеси) = 91,56 кПа

Решено от : $DK954$

Answer 2

Для определения парциального давления каждого газа в смеси, вы можете использовать закон Дальтона. Этот закон утверждает, что сумма парциальных давлений всех газов в смеси равна общему давлению смеси. Формула для парциального давления (P_i) каждого газа в смеси следующая:

P_i = (n_i * R * T) / V_i

где:

• P_i - парциальное давление газа i
• n_i - количество вещества газа i
• R - универсальная газовая постоянная (8.314 J/(mol·K))
• T - температура в кельвинах
• V_i - объем газа i

Для определения парциального давления каждого газа, вам необходимо знать количество вещества, температуру и объем каждого газа.

Давайте сначала определим количество вещества каждого газа. Для этого воспользуемся уравнением состояния идеальных газов:

n = (P * V) / (R * T)

где:

• n - количество вещества (в молях)
• P - давление (в паскалях)
• V - объем (в литрах)
• R - универсальная газовая постоянная (8.314 J/(mol·K))
• T - температура (в кельвинах)

Давление следует перевести в паскали, а объем в литры, чтобы соответствовать SI-единицам.

Для метана (CH4): n_CH4 = (96,000 Па * 30 л) / (8.314 J/(mol·K) * T) n_CH4 = (96,000 Па * 30 л) / (8.314 J/(mol·K) * T)

Для водорода (H2): n_H2 = (84,000 Па * 40 л) / (8.314 J/(mol·K) * T)

Для оксида углерода (CO): n_CO = (108,800 Па * 10 л) / (8.314 J/(mol·K) * T)

Теперь мы знаем количество вещества каждого газа, но нам нужно знать температуру (T), чтобы рассчитать парциальное давление. Укажите температуру в кельвинах, и я смогу продолжить расчет.