Всосуде содержится смесь газов, состоящая из 100 г углекислого газа и 150 г азота. определить плотность смеси при температуре 27 с и давлении 0.1 мпа.

Дано:

m (CO2) = 0,1 кг
m (N2) = 0,15 кг
T = 300 K
P = 10^5 Па

p - ?

Решение:

1) По закону Дальтона: p = p1 + p2, причем p = m / V.

Массы газов нам известны, однако, неизвестно, какой объем они занимают.

2) По тому же Дальтону: P = P1 + P2

Выражаем из Менделеева-Клапейрона: P = m R T / M V. Получаем:

P = ( m(N2) R T / M(N2) V ) + ( m(CO2) R T / M(CO2) V ).

Выражаем объем:

V = RT (m(N2) M(CO2) + m(CO2) M(N2)) / P M(N2) M(CO2).

3) Теперь можем найти плотность смеси:

p = (m(CO2) + m(NO2)) P M(N2) M(CO2) / RT (m(N2) M(CO2) + m(CO2) M(N2)).

p = 25*10^-2 * 10^5 * 28*10^-3 * 44*10^-3 / 8,31*3*10^2 (15*10^-2 * 44*10^-3 + 10^-1 * 280*10^-4)

p = 30,8 / 24,93*10^2 (660*10^-5 + 280*10^-5)

p = 30,8 / 24,93*10^2 * 940*10^-5

p = 30,8 / 23,4

p = 1,316 кг/м^3