а) Определение, для какого газа количество вещества больше:
Известно, что количество вещества (n) пропорционально массе и обратно пропорционально молярной массе.
Молярная масса водорода (H2) ≈ 2 г/моль, молярная масса гелия (He) ≈ 4 г/моль.
Для каждого газа можно найти количество вещества по формуле n = m / M, где m - масса, M - молярная масса.
n(H2) = 4 г / 2 г/моль = 2 моль,
n(He) = 10 г / 4 г/моль = 2.5 моль
Ответ:
Количество вещества гелия больше, чем количество вещества водорода, примерно на 1.25 раза.
б) Определение, парциальное давление какого газа больше:
Парциальное давление каждого газа в смеси может быть найдено по закону Дальтона: P_i = n_i * R * T / V, где P_i - парциальное давление i-го газа, n_i - количество вещества i-го газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах, V - объем.
P(H2) = 2 моль * 8.314 Па*м³/(моль*К) * (47+273) K / 40*10^(-3) м³ ≈ 602 Па,
P(He) = 2.5 моль * 8.314 Па*м³/(моль*К) * (47+273) K / 40*10^(-3) м³ ≈ 752 Па
Ответ:
Парциальное давление гелия больше, чем парциальное давление водорода, примерно на 1.25 раза.
в) Определение, давление смеси газов:
Давление смеси газов равно сумме их парциальных давлений:
P_total = P(H2) + P(He) ≈ 602 Па + 752 Па ≈ 1354 Па
Ответ:
Давление смеси газов равно примерно 1354 Па