Вёмкостью 5 л при температуре 25 c газов, состоящая из 4 молей гелия, 2 молей криптона и 1 моля молекулярного хлора (cl2). найдите парциальные давления газов, давление смеси и молярную массу смеси.
Применение- На башне устанавливается большой бак с водой (водонапорная башня). От бака идут трубы с целым рядом ответвлений, вводимых в дома. Концы труб закрываются кранами. У крана давление воды, заполняющей трубы, равно давлению столба воды, имеющего высоту, равную разности высот между краном и свободной поверхностью воды в баке. Так как бак устанавливается на высоте десятков метров, то давление у крана может достигать нескольких атмосфер. Очевидно, что давление воды на верхних этажах меньше давления на нижних этажах.
F = Fд - сила давления на верхнюю грань болванки Считаем болванку в форме параллелепипеда. m = ρст.*V = ρст.*h*s => s = m/(ρст.*h1) = 200 кг / (7800 кг/м³ * 0,2 м) = = 0,13 м² - площадь верхней грани болванки. Fд. = p * s = (pг. + pатм.) * s = (ρв.*g*h + pатм.) * s = = (1000 кг/м³*10 Н/кг*(1 м - 0,2 м) + 1,01*10⁵ Па) * 0,13 м² = = (8000 Па + 1,01*10⁵ Па) * 0,13 м² = = (0,08*10⁵ Па + 1,01*10⁵ Па) * 0,13 м² = 1,09*10⁵ Па * 0,13 м² = = 1,4*10⁴ Н = 14 кН Именно эту силу нужно приложить чтобы оторвать болванку от дна. Архимедова сила здесь не т. к. вода под болванкой отсутствует, а сл-но отсутствует давление на верхнюю грань болванки. Давление на верхнюю грань наоборот создает силу, которая прижимает болванку к дну.
Найдем парциальные давления:
р1(гелия)=T*R*w1/V=1981104 Па
p2(криптона)=T*R*w2/V=990552 Па
p3(хлора)=T*R*w3/V=495276 Па
р=р1+р2+р3=3467 кПа
m=M1*w1+w2*M2+w3*M3=4*10*(-3)*4+2*10^(-3)*84+ 10^(-3)*35*2=0,254 кг
р=R*T*m/(V*M)
M=R*T*m/(p*V) =0,036 кг/моль