Дано:
m(H₂) = 4 г = 0.004 кг
m(O₂) = 32 г = 0.032 кг
T = 7°C = 280 K
P = 700 мм.рт.ст. = 93.3 кПа
Найти:
ρ - плотность смеси водорода и кислорода
Решение:
1. Найдем количество вещества каждого газа по формуле n = m/M, где m - масса газа, M - молярная масса газа.
M(H₂) = 2 г/моль
n(H₂) = 0.004 кг / 0.002 кг/моль = 0.002 моль
M(O₂) = 32 г/моль
n(O₂) = 0.032 кг / 0.032 кг/моль = 0.001 моль
2. Найдем объем каждого газа по уравнению состояния идеального газа: PV = nRT
V(H₂) = nRT/P = 0.002 моль * 8.31 Дж/(моль*К) * 280 К / 93.3 кПа = 0.0492 м³
V(O₂) = 0.001 моль * 8.31 Дж/(моль*К) * 280 К / 93.3 кПа = 0.0246 м³
3. Найдем массу смеси: m = m(H₂) + m(O₂) = 0.004 кг + 0.032 кг = 0.036 кг
4. Найдем объем смеси: V = V(H₂) + V(O₂) = 0.0492 м³ + 0.0246 м³ = 0.0738 м³
5. Найдем плотность смеси: ρ = m/V = 0.036 кг / 0.0738 м³ = 0.487 кг/м³
Ответ:
Плотность смеси водорода и кислорода при температуре 7°C и давлении 700 мм.рт.ст. составляет 0.487 кг/м³.