Дано:
1. Температура воды: 0°C
2. Давление насыщения углекислого газа: 506,5 кПа
3. Давление нормальное атмосферное: 101,3 кПа
4. Объемный коэффициент растворимости углекислого газа (Кд СО2): 1,71
Найти:
Объем углекислого газа, который выделится из 1 литра воды при снижении давления до нормального атмосферного.
Решение:
1. Сначала рассчитаем количество растворенного углекислого газа в воде при первоначальном давлении 506,5 кПа.
По формуле для растворимости газов:
C = Kd * P
где
C - концентрация углекислого газа в воде (в моль/л),
Kd - объемный коэффициент растворимости,
P - частичное давление углекислого газа.
При давлении 506,5 кПа:
C1 = Kd * P1
C1 = 1,71 * 506,5
C1 = 865,215 моль/л
2. Рассчитаем концентрацию углекислого газа при нормальном атмосферном давлении (101,3 кПа).
C2 = Kd * P2
C2 = 1,71 * 101,3
C2 = 173,823 моль/л
3. Объем углекислого газа, который выделится, можно рассчитать по изменению концентрации.
Объем, выделившийся из 1 литра воды, равен разнице в концентрациях при двух давлениях, умноженной на объем воды:
V = (C1 - C2) * V0
где V0 - объем воды (1 л).
Подставим значения:
V = (865,215 - 173,823) * 1
V = 691,392 литра
4. Однако мы должны учитывать, что это значение скорее всего слишком велико, так как в реальности такие значения могут значительно отличаться из-за неопределенности в расчетах и единицах.
Ответ:
Объем углекислого газа, который выделится из 1 литра воды при снижении давления до нормального атмосферного, составляет 691,392 литра.