Считая, что воздух состоит из 60% азота и 40% кислорода, определите парциальные давления этих газов при давлении воздуха 100 кпа​

Объяснение:

Дано:

ω₁ = 0,6   - массовая доля азота

M₁ = 28·10⁻³ кг/моль - молярная масса азота

ω₂ = 0,4     - массовая доля кислорода.

M₂ = 32·10⁻³ кг/моль - молярная масса кислорода

p = 100 кПа = 1·10⁵ Па

M = 29·10⁻³ кг/моль - молярная масса воздуха

p₁ - ?

p₂ - ?

Запишем уравнение Клапейрона-Менделеева для воздуха:

p·V = m·R·T / M

p =  m·R·T / (V·M)

Отсюда:

m·R·T/ V = p·M

m·R·T/ V = 1·10⁵· 29·10⁻³ = 2,9·10³ Па·кг/моль

Находим парциальные давления азота и кислорода:

p₁ = ω₁·m·R·T / (V·M₁) = (ω₁/M₁) ·m·R·T / V =

= 2,9·10³·0,6/(28·10⁻³)  ≈ 62 кПа

p₂ = ω₂·m·R·T / (V·M₂) = (ω₂/M₂) ·m·R·T / V =

=2,9·10³·0,4/(32·10⁻³)  ≈ 36 кПа

Проверим: 62 кПа + 36 кПа = 98 кПа ≈ 100 кПа

Расхождение в 2 кПа связано с тем, что в состав воздуха входят и другие газы.