3. Gaz doskonały

Tomasz Lubera
Zadanie 1
•Zadanie:
• Do zbudowania licznika Geigera należało sporządzić w
butli o objętości 40 dm3 mieszaninę złożoną z 5%
molowych C4H10 i 95% molowych Ar. W tym celu pustą
butlę napełniano C4H10 do osiągnięcia ciśnienia
750,62 Tr a następnie wprowadzono odpowiednią
objętość sprężonego Ar. Oblicz masę Ar i sumaryczne
ciśnienie panujące w butli. Wszystkie czynności
wykonano w temperaturze 24 oC.
•Odpowiedź:
• mAr = 1230,5 g; pcałkowite = 2 ∙ 106 Pa
Ćwiczenia rachunkowe z chemii fizycznej - Gaz doskonały - zadania
Fotografia:
http://pl.wikipedia.org/
2
Zadanie 2
•Zadanie:
• Prężność pary nasyconej w temperaturze 323 K wynosi
1,233 ∙ 104 Pa. Oblicz skład powietrza nasyconego parą
wodną, jego średnią masę cząsteczkową i gęstość w
temperaturze 50 oC pod ciśnieniem 1 atm przyjmując
że suche powietrze zawiera 20% molowych O2 i 80%
molowych N2.
•Odpowiedź:
• xH2O = 0,122; xO2 = 0,145; xN2 = 0,703;
• Mśrednia = 27,48 g∙mol-1;
• ρcałkowite = 1,037 ∙ 103 g∙m-3
Ćwiczenia rachunkowe z chemii fizycznej - Gaz doskonały - zadania
3
Zadanie 3
•Zadanie:
• W naczyniu o objętości 2,12 dm3 umieszczono 9,2 g
N2O4, który ulega dysocjacji zgodnie z równaniem:
N2O4⇌NO2 W temperaturze 300 K ciśnienie w naczyniu
wynosi 2 bar. Oblicz stopień dysocjacji N2O4.
•Odpowiedź:
• α = 0,7
Fotografia: http://pl.wikipedia.org/
Ćwiczenia rachunkowe z chemii fizycznej - Gaz doskonały - zadania
4
Zadanie 4
•Zadanie:
• Butla o objętości 11 dm3 zawiera 20 g neonu
(M = 20 g∙mol-1) oraz nieznaczną ilość wodoru.
Gęstość mieszaniny w temperaturze 0 oC wynosi
0,002 g∙cm-3. Oblicz średnią masę cząsteczkową
mieszaniny, liczbę gramów wodoru znajdującego
się w butli oraz panujące w jej wnętrzu ciśnienie.
•Odpowiedź:
• mH2 = 2 g;
• Mśrednia = 11 g∙mol-1;
• p = 4,1255 ∙ 105 Pa
Fotografia: http://pl.wikipedia.org/
Ćwiczenia rachunkowe z chemii fizycznej - Gaz doskonały - zadania
5
Zadanie 5
•Zadanie:
• W odpowiednio wysokich temperaturach wodór
cząsteczkowy dysocjuje na atomy. Oblicz gęstość
wodoru w temperaturze 2000 oC i pod ciśnieniem 1 bar
jeżeli rozpadowi na atomy uległo 33% cząsteczek H2.
Zarówno wodór cząsteczkowy jak i atomowy
traktujemy jako gazy doskonałe.
•Odpowiedź:
• ρ = 8 g/cm3
Ćwiczenia rachunkowe z chemii fizycznej - Gaz doskonały - zadania
6