2017-06-30
Определить плотность смеси $m_{1} =4 г$ водорода и $m_{2} = 32 г$ кислорода при температуре $t = 7^{ \circ} С$ и давлении $p = 10^{5} Па$. Молярные массы: водорода $\mu_{1} = 2 г/моль$ и кислорода $\mu_{2} = 32 г/моль$.
Решение:
Так как давление смеси мало, то ее можно считать идеальным газом. В соответствии с законом Дальтона давление смеси $p$ равно сумме парциальных давлений каждого из компонент $p_{1}$ и $p_{2}$, которые находятся из уравнения состояния идеального газа. Итак, $p = p_{1} + p_{2} = \frac{RT}{V} \left ( \frac{m_{1}}{ \mu_{1}} + \frac{m_{2}}{ \mu_{2}} \right )$, $V$ - объем смеси: $T = t + 273^{ \circ} С$.
По определению плотность смеси
$\rho = \frac{m_{1} + m_{2}}{V} = \frac{(m_{1} + m_{2})p}{RT \left ( \frac{m_{1}}{ \mu_{1}} + \frac{m_{2}}{ \mu_{2}} \right ) } = 520 г/м^{3}$.