Какое давление оказывает смесь кислорода, гелия и аммиака при температуре 30 °C, если их объемы составляют соответственно 30 л,

Какое давление оказывает смесь кислорода, гелия и аммиака при температуре 30 °C, если их объемы составляют соответственно 30 л, 10 л и 20 л, а количество вещества кислорода равно 0,6 моль, гелия — 0,3 моль, аммиака — 0,7 моль.

Для определения давления, оказываемого смесью газов, можно использовать уравнение состояния идеального газа, которое выглядит следующим образом:

PV = nRT,

где P — давление газа, V — его объем, n — количество вещества газа, R — универсальная газовая постоянная, T — абсолютная температура.

Для данной задачи, мы можем применить это уравнение к каждому из газов в смеси и затем сложить полученные давления для определения общего давления смеси.

Сначала посчитаем давление для кислорода:

P₁V₁ = n₁RT,

где P₁ — давление кислорода, V₁ — его объем, n₁ — количество молей кислорода.

P₁ = (n₁RT) / V₁.

Подставим значения:

P₁ = (0,6 моль * 8,314 Дж/(моль·К) * (273,15 + 30) K) / 30 л ≈ 4,38 Дж/л.

Аналогично, для гелия:

P₂ = (n₂RT) / V₂,

P₂ = (0,3 моль * 8,314 Дж/(моль·К) * (273,15 + 30) K) / 10 л ≈ 3,94 Дж/л.

И для аммиака:

P₃ = (n₃RT) / V₃,

P₃ = (0,7 моль * 8,314 Дж/(моль·К) * (273,15 + 30) K) / 20 л ≈ 5,19 Дж/л.

Теперь сложим давления каждого газа для определения общего давления смеси:

P_общ = P₁ + P₂ + P₃ ≈ 4,38 Дж/л + 3,94 Дж/л + 5,19 Дж/л ≈ 13,51 Дж/л.

Таким образом, смесь кислорода, гелия и аммиака оказывает давление примерно 13,51 Дж/л при заданных условиях.