Решение задачи № 1
Какой объем займет аммиак массой 51 г при температуре ${20^{\circ} C}$ и давлении 250 кПа?
Для начала переведем градусы в Кельвины: ${T = 273 + 20 = 293 \ K}$
1) Найдем количество аммиака: ${\nu_{NH_3} = \frac {51}{71} = 3 \ моль}$
2) Определим объем аммиака при нормальных условиях:
${V_{NH_3} = 22,4 \cdot 3 = 67,2 \ л}$
3) Для нахождения ответа на задачу необходимо использовать формулу, следующую из объединенного газового закона Бойля - Мариотта и Гей - Люссака: ${\frac {\rho V}{T} = \frac {\rho_н V_н}{T_н}}$
Подставим значения в данную формулу: ${V_{NH_3} = \frac {\rho_н TV_н}{\rho T_н} = \frac {101,3 \cdot 293 \cdot 67,2}{250 \cdot 273} = 29,2 \ л}$
Ответ: ${V_{NH_3} = 29,2 \ л}$
Решение задачи № 2
Есть газовая смесь, массовые доли газов в которой равны: водорода – 35 %, азота – 65 %. Необходимо определить объемные доли газов в смеси.
1) Пусть масса газовой смеси равна 100 г. Тогда массы веществ смеси будут равны: ${m_{H_2} = 100 \cdot 0,35 = 35 \ г}$
${m_{N_2} = 100 \cdot 0,65 = 65 \ г}$
2) Найдем количества веществ: ${\nu_{H_2} = \frac {35}{2} = 17,5 \ моль}$
${\nu_{N_2} = \frac {65}{28} = 2,32 \ моль}$
3) Пусть молярный объем газов при тех условиях, в которых находится смесь, равен ${V_m}$, тогда объемы газов составят:
${V_{H_2} = V_m \cdot 17,5}$
${V_{N_2} = V_m \cdot 2,32}$
4) Объем газовой смеси равен: ${V = V_{H_2} + V_{N_2} = V_m \cdot 17,5 + V_m \cdot 2,32 = V_m \cdot 19,82 \ л}$
5) Найдем объемные доли газов:
${\varphi_{H_2} = \frac {V_{H_2}}{V} = \frac {V_m \cdot 17,5}{V_m \cdot 19,82} = 0,883 = 88,3 \%}$
${\varphi_{N_2} = \frac {V_{N_2}}{V} = \frac {V_m \cdot 2,32}{V_m \cdot 19,82} = 0,117 = 11,7 \%}$
Ответ: ${\varphi_{H_2} = 88,3 \%}$, ${\varphi_{N_2} =11,7 \%}$
