Question

До кaкoro давления нужно сжать смесь массой 8 кг, состоящую из 18% CO2, 12% О2 и 70% N2 чтобы при температуре 180 С она занимала объем 4 м3? Подробное решение, пожалуйста.

Answer 1

Ответ:

R см=717 Дж/(кг'К), rH2=0,484,rCH4=0,351, rC2H4=0,028,Pн=0,518кг/м3.

Объяснение:

Определить газовую постоянную,плотность при нормальных условиях и объёмный состав смеси,если:H2=8,4%;CH4=48,7%;C2H4=6,9%;CO=17%;O2=4,7%;N2=6,7%

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем воспользоваться уравнением состояния идеального газа:

$PV = nRT,$

где:

• $P$ - давление газа,
• $V$ - объем газа,
• $n$ - количество вещества газа (в молях),
• $R$ - универсальная газовая постоянная,
• $T$ - абсолютная температура.

Мы можем выразить количество вещества газа $n$ следующим образом:

$n = \frac{m}{M},$

где:

• $m$ - масса газа,
• $M$ - молярная масса газа.

Молярная масса смеси будет взвешенным средним молярных масс компонентов:

$M = \sum_i \left( x_i \cdot M_i \right),$

где:

• $x_i$ - мольная доля компонента $i$ в смеси,
• $M_i$ - молярная масса компонента $i$.

Давайте рассчитаем молярные массы компонентов:

• $M_{CO2} = 44.01 \, \text{г/моль}$ (молярная масса $CO2$),
• $M_{O2} = 32.00 \, \text{г/моль}$ (молярная масса $O2$),
• $M_{N2} = 28.02 \, \text{г/моль}$ (молярная масса $N2$).

Теперь рассчитаем молярную массу смеси:

$M = (0.18 \cdot 44.01) + (0.12 \cdot 32.00) + (0.70 \cdot 28.02) \approx 29.06 \, \text{г/моль}.$

Теперь рассчитаем количество вещества $n$ для массы 8 кг:

$n = \frac{8000 \, \text{г}}{29.06 \, \text{г/моль}} \approx 275.26 \, \text{моль}.$

Теперь мы можем подставить значения $n$, $R$, $T$ и $V$ в уравнение состояния идеального газа и решить его относительно давления $P$:

$P = \frac{nRT}{V}.$

Здесь $R = 8.31 \, \text{Дж/(моль·К)}$ - универсальная газовая постоянная.

Теперь подставим все известные значения:

$P = \frac{275.26 \, \text{моль} \times 8.31 \, \text{Дж/(моль·К)} \times 453.15 \, \text{К}}{4 \, \text{м}^3} \approx 150948.55 \, \text{Па}.$

Таким образом, необходимо сжать смесь до давления около $150948.55 \, \text{Па}$, чтобы она занимала объем 4 м³ при температуре $180^\circ \text{C}$.