Чему равна плотность смеси газов водорода и кислорода, находящихся в закрытом сосуде при температуре 10 °С и давлении 90 кПа? Масса водорода...
Условие:
Чему равна плотность смеси газов водорода и кислорода, находящихся в закрытом сосуде при температуре 10 °С и давлении 90 кПа? Масса водорода 3 г, масса кислорода 32 г.
Решение:
Для решения этой задачи, нам необходимо знать закон Гей-Люссака, который гласит, что при постоянном объеме и постоянном количестве вещества, давление прямо пропорционально абсолютной температуре. Также, нам понадобится уравнение состояния идеального газа, которое можно записать в виде:
PV = nRT,
где P - давление газа, V - объем газа, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - абсолютная температура.
Для начала, найдем количество вещества водорода и кислорода. Для этого воспользуемся молярной массой и массой вещества:
n(H2) = m(H2) / M(H2) = 3 г / 2 г/моль = 1.5 моль,
n(O2) = m(O2) / M(O2) = 32 г / 32 г/моль = 1 моль.
Так как объем и количество вещества не меняются, то давление смеси газов будет равно сумме давлений каждого газа:
P(H2) = n(H2) * R * T / V, P(O2) = n(O2) * R * T / V.
Теперь, найдем плотность смеси газов. Плотность можно определить как отношение массы газа к его объему:
p = (m(H2) + m(O2)) / V.
Подставим значения и рассчитаем:
p = (3 г + 32 г) / V.
Однако, для решения задачи нам не хватает информации о объеме сосуда. Если мы знаем объем сосуда, то можем рассчитать плотность смеси газов.
