§ 13. Объемная доля газов в смеси

§ 13. Объемная доля газов в смеси

1. Что такое объемная доля компонента в газовой смеси?

Объемной долей газа в смеси называют отношение объема данного газа к общему объему смеси:

φ = Vгаза / Vсмеси

2. Объемная доля аргона в воздухе 0,9%. Какой объем воздуха необходим для получения 5 л аргона?

Исходную формулу φ = Vгаза / Vсмеси представим в виде Vсмеси = Vгаза / φ
или Vвоздуха = Vаргона / φаргона

Так как φ у нас указан в %, то для начала переведем его в доли:
φаргона = 0,9% / 100% = 0,009

Vвоздуха = 5 / 0,009 = 555, 56 л

3. При разделении воздуха было получено 224 л азота. Какие объемы кислорода и углекислого газа были получены при этом?

Состав воздуха: азот = 0,78; кислород = 0,21; углекислый газ = 0,003

Vвоздуха = Vазота / φ (азота) = 224 / 0,78 = 287,18

Тогда:

Vкислорода = φкислорода * Vвоздуха = 0,21 * 287,18 = 60,31 (л)

Vугл. газа = φугл. газа * Vвоздуха = 0,003 * 287,18 = 0,86 (л)

4. Объемная доля метана в природном газе составляет 92%. Какой объем этой газовой смеси будет содержать 4,6 мл метана?

φметана = Vметана / Vгаза

Vгаза = Vметана / φметана

Vгаза = 4,6 / 0,92 = 5 (мл)

5. Смешали 6 л кислорода и 2 л углекислого газа. Найдите объемную долю каждого газа в полученной смеси.

φ = Vгаза / Vсмеси

Vсмеси = Vкислорода + Vугл. газа = 6 + 2 = 8 (л)

φкислорода = Vкислорода / Vсмеси = 6 / 8 = 0,75

φугл. газа = Vугл. газа / Vсмеси = 2 / 8 = 0,25

Или:

φугл. газа = 1 — φугл. газа = 1 — 0,75 = 0,25