Question

В баллоне емкостью V=15 л находится смесь, содержащая 10 г водорода,54 г водянного пара и 60 г окиси углерода. Определить давление смеси при температуре t= 27 C

Answer 1

Решаем данную задачу используя закон Дальтона:

 Общее давление создаваемое в сосуде равно сумме  парциальных давлений газов находящихся в сосуде

 Давление газа находим из уравнения Менделеева-Клапейрона:

 $pV=\frac{m}{M}RT$

$p=\frac{m}{MV}RT$

Тогда $P=P_1+P_2+P_3$

$P_1$ водород $H_2$

 $P_2$ водяной пар $H_2O$

 $P_3$ окись углерода $CO_2$

 $P=P_1+P_2+P_3=\frac{m}{M_1V}RT+\frac{m}{M_2V}RT+\frac{m}{M_3V}RT$

 $P=RT(\frac{10}{1*15}+\frac{54}{18*15}+\frac{64}{15*48})$

 Температура равна 300 Кельвинов

Получаем

 $P=2*10^3$ Па

Answer 2

Для решения данной задачи мы можем использовать идеальный газовый закон. Идеальный газовый закон утверждает, что давление (P), объем (V) и температура (T) газа связаны следующим образом:

P * V = n * R * T

где n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная.

Для определения давления смеси газов в баллоне, мы должны сначала определить количество вещества каждого из газов.

Начнем с определения количества вещества водорода (H2). Мы можем использовать молярную массу водорода (1 г/моль) для расчета количества вещества:

n(H2) = масса(H2) / молярная масса(H2) = 10 г / 2 г/моль = 5 моль

Затем определим количество вещества водяного пара (H2O). Молярная масса водяного пара составляет 18 г/моль, поэтому:

n(H2O) = масса(H2O) / молярная масса(H2O) = 54 г / 18 г/моль = 3 моль

Наконец, определим количество вещества оксида углерода (CO2). Молярная масса оксида углерода составляет 44 г/моль, поэтому:

n(CO2) = масса(CO2) / молярная масса(CO2) = 60 г / 44 г/моль = 1.36 моль

Теперь, когда мы знаем количество вещества каждого из газов, мы можем определить общее количество вещества в смеси:

n(общ) = n(H2) + n(H2O) + n(CO2) = 5 моль + 3 моль + 1.36 моль = 9.36 моль

Также нам нужно преобразовать температуру из градусов Цельсия в Кельвины:

T(K) = t(°C) + 273.15 = 27 °C + 273.15 = 300.15 K

Теперь, когда мы знаем количество вещества (n) и температуру (T), мы можем использовать идеальный газовый закон для определения давления (P). Мы также знаем объем (V), который равен 15 литрам:

P * V = n * R * T

P = (n * R * T) / V

где R - универсальная газовая постоянная (R = 0.0821 л * атм / (моль * К)).

Подставляя известные значения, получаем:

P = (9.36 моль * 0.0821 л * атм / (моль * К) * 300.15 K) / 15 л = 14.78 атм

Таким образом, давление смеси газов в баллоне при температуре 27 °C составляет приблизительно 14.78 атм.