Question

Смесь кислорода и азота находится в сосуде под давлением 1,2 МПа. Определить парциальные давления газов, если массовая доля кислорода в смеси равна 20 %. (Ответ: ).   расписать все подробно!

Answer 1

Для начала переведём всё в систему СИ: 1,2 МПа = 1,2*10⁶ Па; 20 % = 0,2

Парциальное давление  одного идеального газа в смеси разных идеальных газов по определению равно давлению, которое будет оказываться, если он одиночку занимает тот же объём при той же температуре как и вся смесь. 

Закон Дальтона: общее давление смеси идеальных газов равно сумме парциальных давлений каждого газа в смеси. В данном случае: P(смеси) = P(кислорода) + P(азота).

P(кислорода) - парциальное давление кислорода. 

P(азота) - парциальное давление азота. 

Мольная доля компонентов идеального газа в газовой смеси равна отношению его парциального давления к давлению смеси. В данном случае азота и кслорода: 

ω(кислорода) = Р(кислорода)/Р(смеси). Отсюда Р(кислорода) = ω(смеси)*Р(смеси). 

Р(кислорода) = 0,2*1,2*10⁶ = 0,24*10⁶ Па = 240000 Паскаль.

Так как 20 % смеси сотовляет кислород, то остальное азот т.е. 80 % = 0,8. Тогда 

ω(азота) = Р(азота)/Р(смеси)

Р(азота) = 0,8*1,2*10⁶ = 0,96*10⁶ Па = 960000 Паскаль.

Answer 2

N₂-₁, O₂-₂.

P₁+P₂=1,2.

m₁/m=0,2, m₂/m=0,8.

m/M=PV/RT.=> m=PVM/RT. V₁=V₂, T₁=T₂, R=R.=> m₁=P₁M₁/PM=0,028P₁/PM; m₂=0,032P₂/P.

m₁/m₂=0,028P₁/0,032P₂=0,8/0,2=4. P₁/P₂≈4,57.

P₁+4,57P₁=5,57P₁=1,2=>P₁=0,215, P₂=4,57·0,215=0,983. (ну это из-за округления)

сейчас AdMiNTiLdА все подробненько распишет))

Answer 3

Используем формулу для расчета парциального давления газа:

P(газ) = x(газ) * P(смеси),

где P(смеси) - давление смеси, x(газ) - массовая доля газа в смеси.

Для кислорода:
x(кислород) = 0,2 (20%)
P(кислород) = 0,2 * 1,2 МПа = 0,24 МПа

Для азота:
x(азот) = 0,8 (80%)
P(азот) = 0,8 * 1,2 МПа = 0,96 МПа

Ответ: P(кислород) = 0,24 МПа, P(азот) = 0,96 МПа.