Question

Считая, что воздух состоит из 60% азота и 40% кислорода, определите парциальные давления этих газов при давлении воздуха 100 кПа​

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано:

ω₁ = 0,6   - массовая доля азота

M₁ = 28·10⁻³ кг/моль - молярная масса азота

ω₂ = 0,4     - массовая доля кислорода.

M₂ = 32·10⁻³ кг/моль - молярная масса кислорода

p = 100 кПа = 1·10⁵ Па

M = 29·10⁻³ кг/моль - молярная масса воздуха

_____________

p₁ - ?

p₂ - ?

Запишем уравнение Клапейрона-Менделеева для воздуха:

p·V = m·R·T / M

p =  m·R·T / (V·M)

Отсюда:

m·R·T/ V = p·M

m·R·T/ V = 1·10⁵· 29·10⁻³ = 2,9·10³ Па·кг/моль

Находим парциальные давления азота и кислорода:

p₁ = ω₁·m·R·T / (V·M₁) = (ω₁/M₁) ·m·R·T / V =

= 2,9·10³·0,6/(28·10⁻³)  ≈ 62 кПа

p₂ = ω₂·m·R·T / (V·M₂) = (ω₂/M₂) ·m·R·T / V =

=2,9·10³·0,4/(32·10⁻³)  ≈ 36 кПа

Проверим: 62 кПа + 36 кПа = 98 кПа ≈ 100 кПа

Расхождение в 2 кПа связано с тем, что в состав воздуха входят и другие газы.

Answer 2

Чтобы определить парциальные давления азота и кислорода в воздухе, можно использовать пропорцию между их содержанием и общим давлением воздуха.

Парциальное давление - это давление, которое газ оказывал бы, если бы он был единственным газом в смеси при том же общем давлении. В данном случае, парциальное давление азота (P(N2)) будет равно 60% от общего давления воздуха, а парциальное давление кислорода (P(O2)) будет равно 40% от общего давления воздуха.

Используем формулу:

P(N2) = 0.60 * P(воздуха) P(O2) = 0.40 * P(воздуха)

Где P(воздуха) = 100 кПа (давление воздуха).

Теперь можем рассчитать парциальные давления:

P(N2) = 0.60 * 100 кПа = 60 кПа P(O2) = 0.40 * 100 кПа = 40 кПа

Таким образом, парциальное давление азота составляет 60 кПа, а парциальное давление кислорода составляет 40 кПа при общем давлении воздуха 100 кПа.