Дано: m(водород) = 4 г = 0,004 кг, m(кислород) = 32 г = 0,032 кг, T = 7 ˚C = 280 K, P = 93 кПа = 93000 Па
Найти: плотность смеси газов
Решение:
1. Найдем количество вещества каждого газа по формуле n = m/M, где m - масса вещества, M - молярная масса вещества.
Для водорода: n(водород) = 0,004 кг / 0,002 кг/моль = 2 моль
Для кислорода: n(кислород) = 0,032 кг / 0,032 кг/моль = 1 моль
2. Найдем полную массу смеси газов: m(смесь) = m(водород) + m(кислород) = 0,004 кг + 0,032 кг = 0,036 кг
3. Найдем молярную массу смеси газов: M(смесь) = (m(водород)/n(водород) + m(кислород)/n(кислород)) / (n(водород) + n(кислород)) = (2 г/моль + 32 г/моль) / 3 моль = 34 г/моль = 0,034 кг/моль
4. Плотность газа находим по формуле: ρ = P/(R*T), где P - давление, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.
Универсальная газовая постоянная R = 8,314 Дж/(моль*К)
ρ = 93000 Па / (8,314 Дж/(моль*К) * 280 K) = 0,48 кг/м3
Ответ: плотность смеси газов равна 0,48 кг/м3.