Два баллона вместимостью 6 и 4 л при температуре 20˚С заполнены водородом при давлении 300 кПа и азотом при давлении 500 кПа. В баллонах после ихсоединения образовалась механическая смесь газов с той же температурой. Определите давление смеси и ее плотность.
смесь газов с той же температурой. процесс изотермический Т =20 С = (20+273) = 293 К V1=6л V2=4л V=4+6=10л Pв1=300 кПа Ра1=500 кПа R= 8.31 Дж/моль*К µ1 = 0.002 кг/моль µ2 = 0.014 кг/моль -------------------- P - ? давление смеси Þ - ? плотность смеси РЕШЕНИЕ водород Pв1*V1 = Pв2*V Рв2 = Pв1*V1 / V =300 кПа* 6л /10л=180 кПа азот Pа1*V2 = Pа2*V Ра2 = Pа1*V2 / V =500 кПа* 4л /10л=200 кПа По закону Дальтона о суммарном давлении газа P=Рв2+Ра2=180+200=380 кПа масса водорода mв = Pв1*V1*µ1/RT масса азота mа =Pа1*V2*µ2/RT масса смеси M=mв+mа = 1/RT (Pв1*V1*µ1 +Pа1*V2*µ2) плотность смеси Þ=M / V =1/RTV (Pв1*V1*µ1 +Pа1*V2*µ2) Þ =1/(8.31*293*10*10^-3) (300*10^3*6*10^-3*0.002 +500*10^3*4*10^-3*0.014)=1.298 кг/м3 ОТВЕТ давление 380 кПа плотность 1.298 кг/м3 = 1.3 кг/м3
