Газовая смесь содержит 10 кг кислорода (О2) и 15 кг азота (N2). Определить газовую постоянную смеси (R, Дж / (кг ∗ К), записать ответ в ви...
Условие:
Газовая смесь содержит 10 кг кислорода (О2) и 15 кг азота (N2). Определить газовую постоянную смеси (R, Дж / (кг ∗ К), записать ответ в виде целого числа) и плотность (ρ, кг/м3 ; записать ответ в виде десятичной дроби с тысячными долями) при нормальных условиях: р=769 мм рт.ст, t=0ºC. В ответе записать только цифры через точку с запятой.
Решение:
Для определения газовой постоянной смеси (R) мы можем использовать следующую формулу:
R = (R1 * M1 + R2 * M2) / (M1 + M2),
где R1 и R2 - газовые постоянные для кислорода и азота соответственно, M1 и M2 - молярные массы кислорода и азота.
Значения газовых постоянных R1 и R2 можно найти в литературе или воспользоваться следующими значениями: R1 = 8.314 Дж / (моль * К), R2 = 8.314 Дж / (моль * К).
Молярные массы кислорода (M1) и азота (M2) равны: M1 = 32 г/моль, M2 = 28 г/моль.
Теперь мы можем подставить значения в формулу и рассчитать газовую постоянную смеси (R):
R = (8.314 * 32 + 8.314 * 28) / (32 + 28) = 8.314 Дж / (кг * К).
Теперь рассчитаем плотность (ρ) смеси при нормальных условиях, используя уравнение состояния идеального газа:
ρ = (P * M) / (R * T),
где P - давление, M - молярная масса, R - газовая постоянная, T - температура.
Подставим значения в формулу:
P = 769 мм рт.ст = 101325 Па (по преобразованию), M = M1 + M2 = 32 г/моль + 28 г/моль = 60 г/моль, R = 8.314 Дж / (кг * К), T = 0 ºC = 273.15 К.
ρ = (101325 * 60) / (8.314 * 273.15) = 1.177 кг/м³.
Таким образом, газовая постоянная смеси (R) равна 8.314 Дж / (кг * К), а плотность (ρ) смеси при нормальных условиях составляет 1.177 кг/м³. Ответ: 8.314;1.177.