дано:
- относительная плотность смеси по водороду D = 12
- молярная масса водорода M(H2) = 2 г/моль = 0,002 кг/моль
- молярная масса кислорода M(O2) = 32 г/моль = 0,032 кг/моль
- температура T = 0 °C = 273,15 K
- давление P = 101,3 кПа = 101300 Па
найти:
1. среднюю молярную массу смеси M(смеси)
2. относительную плотность смеси по кислороду
3. плотность смеси при заданных условиях.
решение:
1. Рассчитаем среднюю молярную массу смеси:
M(смеси) = D * M(H2) = 12 * 0,002 кг/моль = 0,024 кг/моль.
2. Рассчитаем относительную плотность смеси по кислороду:
D(O2) = M(смеси) / M(O2) = 0,024 кг/моль / 0,032 кг/моль = 0,75.
3. Рассчитаем плотность смеси при заданных условиях с использованием уравнения состояния идеального газа:
ρ = (P * M(смеси)) / (R * T),
где R = 8,314 Дж/(кг·K).
4. Подставим известные значения для расчета плотности:
ρ = (101300 Па * 0,024 кг/моль) / (8,314 Дж/(кг·K) * 273,15 K).
5. Рассчитаем плотность ρ:
ρ = (2431,2) / (2270,45) ≈ 1,07 кг/m³.
ответ: средняя молярная масса смеси составляет 0,024 кг/моль, относительная плотность по кислороду равна 0,75, а плотность смеси при температуре 0 °C и давлении 101,3 кПа составляет приблизительно 1,07 кг/m³.