Суміш об'ємом 160 мл, що складалася з чадного газу, вуглекислого газу та
кисню пiдпалили. Після закінчення реакції об'єм суміші зменшився на 20 мл
вона не містила ні кисню, ні чадного газу.
Обчисліть об'ємну частку (%) вуглекислого газу у початковій суміші.
Ответы
Для вирішення цієї задачі ми можемо використовувати закон Бойля-Маріотта, який говорить, що при постійній температурі і кількості газу, об'єм газу зворотно пропорційний тиску.
Позначимо початковий тиск як P₀, початковий об'єм як V₀ і кількість молекул газу як n₀. Після реакції, об'єм суміші став V₀ - 20 мл.
Припустимо, що об'єм вуглекислого газу в початковій суміші - V₁, об'єм кисню - V₂, а об'єм чадного газу - V₃.
За законом Бойля-Маріотта, ми можемо записати:
(V₁ + V₂ + V₃) / P₀ = (V₀ - 20) / P₀
Зараз, враховуючи, що сума об'ємів кисню і вуглекислого газу дорівнює 160 мл:
V₂ + V₁ = 160
Також відомо, що після реакції не залишилось кисню і чадного газу, тобто V₂ = 0 і V₃ = 0.
Тепер ми можемо виразити V₁:
V₁ = 160 - V₂
Зараз підставимо це значення у наше співвідношення Бойля-Маріотта:
(160 - V₂) / P₀ = (V₀ - 20) / P₀
Ми бачимо, що P₀ знімається з обох боків рівняння. Тепер можемо спростити:
160 - V₂ = V₀ - 20
V₀ = V₂ + 140
Тепер, щоб знайти об'ємну частку вуглекислого газу (V₁) в початковій суміші, нам потрібно поділити V₁ на загальний об'єм суміші (V₀) і помножити на 100%:
Об'ємна частка вуглекислого газу (%) = (V₁ / V₀) * 100%
Об'ємна частка вуглекислого газу (%) = [(160 - V₂) / (V₂ + 140)] * 100%
Тепер, якщо ви знаєте значення V₂ (об'єм кисню), ви можете визначити об'ємну частку вуглекислого газу в початковій суміші.