Какое давление p оказывают смешанные газы в сосуде объемом v=2,0 л, состоящие из m1=6,0 г углекислого газа (CO2

Муся

29

Для решения этой задачи нам понадобится использовать закон идеальных газов, который выражается формулой:

\[ pV = nRT \]

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

Первым шагом нам нужно вычислить количество вещества каждого газа. Для этого воспользуемся формулой:

\[ n = m/M \]

где m - масса газа, M - молярная масса газа.

Для углекислого газа (CO2) молярная масса составляет 44,01 г/моль, поэтому количество вещества \( n_1 \) углекислого газа можно найти следующим образом:

\[ n_1 = \frac{{m_1}}{{M_1}} = \frac{{6,0}}{{44,01}} \approx 0,1365 \, моль \]

Для кислорода (O2) молярная масса равна 32,00 г/моль, поэтому количество вещества \( n_2 \) кислорода можно найти аналогичным образом:

\[ n_2 = \frac{{m_2}}{{M_2}} = \frac{{4,0}}{{32,00}} \approx 0,1250 \, моль \]

Далее мы можем использовать уравнение состояния идеального газа, чтобы найти давление смеси газов.

Объем сосуда \( V = 2,0 \, л \), температура \( T = 27 \, градусов \) (давление газов указывается в единицах СИ, поэтому температуру следует измерять в Кельвинах, приведем ее к этой шкале).

Подставляя известные значения в уравнение состояния газа, получим:

\[ p \cdot V = (n1 + n2) \cdot R \cdot T \]

Рассчитаем значение \( p \):

\[ p = \frac{{(n1 + n2) \cdot R \cdot T}}{{V}} = \frac{{(0,1365 + 0,1250) \cdot 8,314 \cdot (27 + 273)}}{{2,0}} \approx 0,365 \, \text{атм} \]

Таким образом, смешанные газы в сосуде объемом 2,0 л при температуре 27 градусов оказывают давление около 0,365 атм.