Question

с физикой В емкостью 10 л при температуре 290 к закачаны 5 моль водорода и 6 моль гелия. Определите давление смеси газов.

Answer 1

Чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать уравнение состояния идеального газа.

Уравнение состояния идеального газа выглядит следующим образом:

PV = nRT,

где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная (в данном случае используем значение в СИ: R = 8,314 Дж/(моль·К)), T - температура газа в абсолютной шкале (в данном случае в Кельвинах).

Для нашей смеси гелия и водорода, общее количество вещества (n) равно сумме количества вещества гелия (n_He) и водорода (n_H2):

n = n_He + n_H2.

В нашем случае, n_He = 6 моль и n_H2 = 5 моль, поэтому n = 6 моль + 5 моль = 11 моль.

Также нам дан объем (V) равный 10 л, что мы переведем в м^3, так как у нас используются СИ единицы измерения:

V = 10 л = 0,01 м^3.

Теперь мы можем решить уравнение состояния для определения давления (P). Подставим значения в уравнение:

P * V = n * R * T.

P * 0,01 м^3 = 11 моль * 8,314 Дж/(моль·К) * 290 К.

P * 0,01 м^3 = 26376 Дж.

P = 26376 Дж / 0,01 м^3 = 2637600 Па = 2,6376 МПа.

Таким образом, давление смеси газов составляет 2,6376 МПа.