Question

при температуре 27 градусов цельсия и давлении 12*10^5 па плотность смеси водорода и азота 10 г/дм^3. определить молекулярную массу смеси

Answer 1

Для произвольной массы газа М, молярная масса которого m:  

pV = (М/m)*RT.  

R = 8,31 Дж/(моль. К)  

Т - температура в Кельвинах 27+273=300  

 

Давление 12*10^5 Па это 1 200 000 Па  

плотность 10 г/дм^3 это 10 кг/м^3  

объём приравниваем 1 м^3, значит масса 10 кг.  

 

подставляем, решаем.  

находим 0,0208 кг/моль или 20,8 г/моль.

Answer 2

Для определения молекулярной массы смеси водорода (H2) и азота (N2), можно использовать закон Грэма. Этот закон утверждает, что диффузия газов пропорциональна обратному квадратному корню их молекулярных масс при одинаковых условиях температуры и давления.

Молекулярная масса смеси (M) будет определяться по формуле:

M = (RT) / (d^2)

где: R - универсальная газовая постоянная (около 8.314 Дж/(моль·К) или 0.0821 л·атм/(моль·К)) T - абсолютная температура в Кельвинах d - плотность смеси в г/л (для перевода из г/дм^3 в г/л, нужно разделить плотность на 10)

Давление также должно быть приведено в атмосферы для согласования единиц измерения.

Шаги для решения:

1. Перевести температуру из градусов Цельсия в Кельвины: Т(K) = Т(°C) + 273.15
2. Привести давление к атмосферам: P(atm) = P(Па) / 101325
3. Перевести плотность из г/дм^3 в г/л: d(г/л) = d(г/дм^3) / 10
4. Подставить значения в формулу и рассчитать молекулярную массу смеси.

Давайте проделаем расчеты:

Для водорода (H2): Молярная масса водорода (H2) = 2 г/моль

Для азота (N2): Молярная масса азота (N2) = 28 г/моль

Теперь приступим к расчету молекулярной массы смеси:

Температура (T) = 27°C + 273.15 = 300.15 К Давление (P) = 12 * 10^5 Па / 101325 = 11.84 атм Плотность (d) = 10 г/дм^3 / 10 = 1 г/л

R = 0.0821 л·атм/(моль·К) (для атмосферного давления)

M = (RT) / (d^2) M = (0.0821 * 300.15) / (1^2) M = 24.6525 г/моль

Таким образом, молекулярная масса смеси водорода и азота составляет примерно 24.65 г/моль.