Какое будет установившееся давление, если соединить два трехлитровых сосуда, в одном из которых содержится 0,002 моль

Тема урока: Установившееся давление газов

Инструкция: Чтобы решить эту задачу, нужно использовать закон Дальтона для смеси идеальных газов. Закон Дальтона утверждает, что суммарное давление смеси идеальных газов равно сумме парциальных давлений каждого газа в этой смеси.

Парциальное давление каждого газа можно вычислить, используя уравнение состояния газа:

p = nRT/V

где p - давление газа, n - количество вещества газа (в молях), R - универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/моль∙К), T - температура газа (в К), V - объем газа.

Объединение двух трехлитровых сосудов создает объем газовой смеси в 6 литров (3 литра + 3 литра). У нас есть 0,002 моль гелия и 0,003 моль водорода.

Сначала вычислим парциальное давление гелия:

p_гелия = (0,002 моль * 8,314 Дж/моль∙К * Т) / 3 литра

Затем вычислим парциальное давление водорода:

p_водорода = (0,003 моль * 8,314 Дж/моль∙К * Т) / 3 литра

Наконец, установившееся давление будет равно сумме этих двух парциальных давлений:

установившееся давление = p_гелия + p_водорода

Пример: Пусть температура равна 300 Кельвинов. Мы можем вычислить установившееся давление следующим образом:

p_гелия = (0,002 моль * 8,314 Дж/моль∙К * 300 К) / 3 литра
p_водорода = (0,003 моль * 8,314 Дж/моль∙К * 300 К) / 3 литра
установившееся давление = p_гелия + p_водорода

Совет: При решении этой задачи важно помнить, что объемы газов и количество вещества газов указаны в одинаковых единицах (литрах и молях). Перед подсчетом парциальных давлений, убедитесь в использовании одной и той же единицы для объема газов и количества вещества газов.

Задача для проверки: Пожалуйста, найдите установившееся давление газов при температуре 400 Кельвинов, если количество гелия составляет 0,001 моль, а количество водорода - 0,005 моль.