ОбъяснЗадача 3.
В объемом V = 7,5 л при Т = 300 К находится смесь идеальных газов: ν1 = 0,1 моля О2, ν2 = 0,2 моля N2, ν3 = 0,3 моля СО2. Найти: давление в смеси и среднюю молекулярную массу данной смеси .
Дано: V = 7,5 л = 7,5·10–3 м3, Т = 300 К, ν1 = 0,1 моля О2, ν2 = 0,2 моля N2, ν3 = 0,3 моля СО2.
Решение. По определению в идеальном газе молекулы не взаимодействуют между собой, поэтому для смеси идеальных газов уравнение состояния (3.1) можно записать в виде:
,
откуда:
.
Для нахождения средней молярной массы смеси воспользуемся определением числа молей газа ν = m/M, где m и М – масса и молярная масса газа, соответственно.
Тогда:
. (1)
Введя среднюю молярную массу и массу смеси , получим:
pV = mRT/. (2)
Из сравнения (1) и (2) следует, что:
.
Заменяя mi = νiMi (i = 1, 2, 3) и , получим:
.ение:
1) Причина диффузии: постоянное движение молекул. Возникает диффузия из-за стремления к равновесию.
2) Это происходит потому, что с повышением температуры увеличивается скорость движения молекул.
3) Примеры диффузии:
В газах: распространение запахов в воздухе(например, духов)
В жидкостях: если в воду капнуть каплю акварельной краски, то вода спустя некоторое время станет окрашена равномерно; смешивание пресной и солёной воды при падении рек в море
В твердых телах диффузия происходит медленно. Пример: если пластинки свинца и золота положить друг на друга и поставить некоторый груз сверху, то спустя 5 лет золото и свинец проникнут друг в друга.
4) Жидкости, которые не смешиваются:
Масло и вода; масло и спирт
