Дано:
V = 12 л (объем сосуда)
T = -73 °C = -73 + 273 = 200 K (температура)
P(He) = 50 кПа = 50000 Па (парциальное давление гелия)
P(N2) = 200 кПа = 200000 Па (парциальное давление азота)
а) Чему равно давление смеси газов?
Давление смеси газов равно сумме их парциальных давлений:
P(смесь) = P(He) + P(N2) = 50000 Па + 200000 Па = 250000 Па = 250 кПа
б) Масса какого газа больше? Во сколько раз?
Посчитаем массы каждого газа по уравнению состояния идеального газа:
Для гелия: m(He) = P(He) * V * M(He) / (R * T) = 50000 * 12 * 4.0026 / (8.314 * 200) ≈ 120.17 г
Для азота: m(N2) = P(N2) * V * M(N2) / (R * T) = 200000 * 12 * 28.02 / (8.314 * 200) ≈ 903.37 г
Масса азота больше, чем масса гелия.
Масса азота больше массы гелия примерно в 7.5 раз.
в) Чему равна масса каждого газа?
Масса гелия: примерно 120.17 г
Масса азота: примерно 903.37 г
Ответ:
а) Давление смеси газов равно 250 кПа.
б) Масса азота больше. В 7.5 раз.
в) Масса гелия примерно 120.17 г, масса азота примерно 903.37 г.