Как можно определить парциальные давления кислорода и азота в сосуде, где давление составляет 1,2 МПа, если массовая доля кислорода в смеси равна 20 %? Пожалуйста, распишите все подробно!

Физика 11 класс Законы газов и парциальные давления парциальные давления кислород азот сосуд давление 1,2 МПа массовая доля смесь расчет физика 11 класс учебник газовые законы законы Бойля уравнение состояния Новый

Для определения парциальных давлений кислорода и азота в газовой смеси, где общее давление составляет 1,2 МПа, а массовая доля кислорода равна 20%, мы можем воспользоваться законом Бойля и законом Дальтона оPartial pressures. Давайте разберем процесс шаг за шагом.

1. Определение массовой доли компонентов:
   • Массовая доля кислорода (O2) в смеси составляет 20%, следовательно, массовая доля азота (N2) будет равна 80% (100% - 20%).
2. Определение молекулярных масс:
   • Молекулярная масса кислорода (O2) приблизительно равна 32 г/моль.
   • Молекулярная масса азота (N2) приблизительно равна 28 г/моль.
3. Определение количества моль каждого газа:
   • Сначала определим эквивалентные массы газа в смеси. Предположим, что у нас есть 100 г смеси.
   • Масса кислорода в смеси: 20% от 100 г = 20 г.
   • Масса азота в смеси: 80% от 100 г = 80 г.
   • Теперь найдем количество моль каждого газа:
   • Количество моль кислорода (nO2) = 20 г / 32 г/моль = 0,625 моль.
   • Количество моль азота (nN2) = 80 г / 28 г/моль = 2,857 моль.
4. Определение общего количества моль в смеси:
   • Общее количество моль (n) = nO2 + nN2 = 0,625 + 2,857 = 3,482 моль.
5. Определение парциальных давлений:
   • Парциальное давление газа можно найти по формуле: Pгаз = (nгаз / n) * Pобщ, где Pобщ - общее давление.
   • Парциальное давление кислорода (PO2):
   • PO2 = (nO2 / n) * Pобщ = (0,625 / 3,482) * 1,2 МПа.
   • PO2 ≈ 0,215 МПа.
   • Парциальное давление азота (PN2):
   • PN2 = (nN2 / n) * Pобщ = (2,857 / 3,482) * 1,2 МПа.
   • PN2 ≈ 0,985 МПа.

Таким образом, мы получили парциальные давления:

• Парциальное давление кислорода (PO2) составляет примерно 0,215 МПа.
• Парциальное давление азота (PN2) составляет примерно 0,985 МПа.