Задачи по теме Агрегатное состояние вещества. Законы идеальных газов с решениями

1. Задача - приведение объёма газа к н.у.

Какой объём при н.у. займут 0,4*10^-3 м³ газа, находящегося при 50°С и давлении 0,954*105 Па?

Решение задачи. Используем формулу: ;® , где Т0 = 273°К; Р0 = 101,3 кПа = 1,013 * 10⁵ Па;

Т = 50°С + 273 = 323°К;     0,32 * 10^-3 м3.

2. Задача - Расчёт относительной плотности газа по другому газу.

Вычислить плотность этана С2Н6 по водороду и воздуху.

Решение задачи. Используем формулу:

3. Задача - расчёты с применением уравнения состояния идеального газа.

Определить молярную массу газа, если его масса при 13°С и давлении 1,04*10² кПа равна 0,828*10^-3 кг, а объём равен 0,327*10^-3 м³.

Решение. Используем формулу:

Универсальная газовая постоянная (R) равна 8,3 кДж/кмоль*К ; Т = 13°С + 273 = 286°К;

57,8 кг/кмоль (г/моль).

4. Задача - определение объёма газа при н.у.

Рассчитать объём (н.у.) фосгена COCl2 массой 3*10^-3 кг.

Решение: Используем формулу: ;

М (фосгена) = 98,92 г/моль или 98,92 кг/кмоль

0,682*10-3 м3.

5. Задача - расчёты с использованием числа Авогадро (NA).

Рассчитать массу молекулы газа, если масса газа объёмом 10^-3 м³ (н.у.) равна 0,1785*10^-3 кг.

Решение. Используем формулу и значение NA = 6,02*10²⁶ кмоль^-1. Для нахождения массы одной молекулы необходимо знать число молекул газа (N) в данной массе газа:

® = 0,665*10-26 кг.

6. Задачи - Расчёты с использованием газовых смесей.

Задача. В сосуде объёмом 0,05 м³ смешали 0,02 м³ этилена С₂Н₄ при исходном давлении 83,950 кПа и 0,015 м³ метана СН4 при исходном давлении 95,940 кПа. Рассчитать давление газовой смеси.

Решение. Используем формулы

Р = РС2Н4 + РСН4; РС2Н4 = кПа;

РСН4 = кПа;

Р = 33,580 + 28,782 = 62,362 кПа.

Задача. В баллоне объёмом 10^-2 м³ при 18°С находится 14*10^-3 кг кислорода и 12*10^-3 кг аммиака. Определить парциальные давления газов в смеси.

Решение. Используем формулу

Т = 18°С + 273 = 291°К.

= 106 кПа; = 171 кПа.

Задача. В сухом воздухе объёмные доли газов (j) равны соответственно: азота (N2) 78,09%; кислорода (О2) 20,95%; аргона (Ar) 0,93%; углекислого газа (CO₂) 0,03%. Вычислить парциальные давления этих газов, если давление смеси газов равно 101,325 кПа.

Решение. Используем формулу:

;

Р_N2 = j * Р = 0,7809 * 101,325 = 79,125 кПа;

Р_О2 = j * Р = 0,2095 * 101,325 = 212,28 кПа;

Р_Ar = j * Р = 0,0093 * 101,325 = 0,942 кПа;

Р_CO2 = 0,0003 * 101,325 = 0,03 кПа.

Задача. Водород объёмом 0,2 * 10^-3 м³ собран над водой при 33°С и давлении 96 кПа. Давление (упругость) насыщенного водяного пара при 33°С равно 5,21 кПа. Определить объём сухого водорода при н.у.

Решение задачи. Находим давление сухого водорода по формуле:

Р сухого газа = Р влажного газа – Р водяного пара;

Р сухого водорода = 96 – 5,21 = 90,79 кПа; Т°К = 33°С + 273 = 306.

Используем формулу ® ;®

= 0,16*10-3 м3.

Добавить комментарий