Найти массу метана в 400 л смеси газа при нормальных условиях, если известно, что объемная доля метана в смеси газа составляет 2%.
Вопрос посетителя:
Найти массу метана в 400 л смеси газа при нормальных условиях, если известно, что объемная доля метана в смеси газа составляет 2%.
Ответ эксперта:
Для решения данной задачи необходимо использовать соотношение между объемной долей и массовой долей газа. Объемная доля (V%) газа можно перевести в массовую долю (W%) по формуле: W% = V% * (M_gas / M_mixture) где: W% — массовая доля газа, V% — объемная доля газа, M_gas — молярная масса газа, M_mixture — молярная масса смеси газа. Молярная масса метана (CH4) равна 16 г/моль. Массовая доля метана в смеси равна: W_metan = 2% * (16 г/моль / M_mixture) Поскольку массовая доля газа равна отношению массы данного газа к массе смеси, можно записать: W_metan = m_metan / m_mixture где: W_metan — массовая доля метана, m_metan — масса метана, m_mixture — масса смеси газа. Тогда масса метана в смеси составляет: m_metan = W_metan * m_mixture Так как известно, что смесь имеет объем 400 л, объем метана составляет: V_metan = 2% * 400 л = 8 л Молярная масса воздуха (смесь газов) примерно равна 29 г/моль. Молярная масса смеси газа (M_mixture) можно рассчитать по формуле: M_mixture = (V_mixture * M_mix) / V_gas где: V_mixture — объем смеси газа, M_mix — молярная масса смеси газа (необходимо найти), V_gas — объем метана в смеси. В нашем случае объем метана в смеси равен 8 л, объем смеси газа равен 400 л. M_mixture = (400 л * 29 г/моль) / 8 л = 1450 г/моль Теперь можно рассчитать массовую долю метана в смеси: W_metan = 2% * (16 г/моль / 1450 г/моль) = 0,00022 Наконец, можно найти массу метана в смеси газа: m_metan = 0,00022 * m_mixture Так как масса смеси газа неизвестна, мы не можем точно рассчитать массу метана в этой смеси. Только узнаем массовую долю метана в смеси. Для конкретного расчета массы метана требуется дополнительная информация.
