Дано:
V = 5 л (объем сосуда)
T = 227 °C = 227 + 273 = 500 K (температура)
P(H2) = P(N2) = 200 кПа = 200000 Па (парциальное давление каждого газа)
а) Чему равно давление смеси газов?
Давление смеси газов равно сумме их парциальных давлений:
P(смесь) = P(H2) + P(N2) = 200000 Па + 200000 Па = 400000 Па = 400 кПа
б) Масса какого газа больше? Во сколько раз?
Так как парциальные давления одинаковы, масса каждого газа также одинакова.
в) Чему равна масса каждого газа?
Для нахождения массы каждого газа воспользуемся уравнением состояния идеального газа:
PV = nRT
n = m/M, где n - количество вещества, m - масса, M - молярная масса
Для обоих газов: PV = mRT/M
m = PV * M / RT
m = 200000 * 5 * 28.02 / (8.314 * 500) ≈ 339.45 г
Ответ:
а) Давление смеси газов равно 400 кПа.
б) Масса каждого газа одинакова.
в) Масса каждого газа составляет примерно 339.45 г.