Вычислите относительную плотность по воздуху газовой смеси, в которой объемные доли метана CH4 и этана C2H6 равны 52% и 48% соответственно. Тяжелее или легче воздуха эта смесь?
Для того чтобы вычислить относительную плотность газовой смеси по воздуху, нужно знать молекулярные массы компонентов смеси и их объемные доли.
Молекулярные массы:
- Молекулярная масса метана (CH₄) равна примерно 16 г/моль.
- Молекулярная масса этана (C₂H₆) равна примерно 30 г/моль.
- Молекулярная масса воздуха составляет примерно 29 г/моль (в среднем, так как воздух состоит преимущественно из азота и кислорода).
Объемные доли:
- Объемная доля метана (CH₄) = 52% = 0.52
- Объемная доля этана (C₂H₆) = 48% = 0.48
Вычисление средней молекулярной массы газовой смеси: \[ M_{\text{смеси}} = (0.52 \times 16) + (0.48 \times 30) \]
\[ M_{\text{смеси}} = 8.32 + 14.4 = 22.72 \text{ г/моль} \]
Вычисление относительной плотности смеси по воздуху: \[ \text{Относительная плотность} = \frac{M_{\text{смеси}}}{M_{\text{воздуха}}} \] \[ \text{Относительная плотность} = \frac{22.72}{29} \approx 0.782 \]
Анализ результата: Относительная плотность меньше 1 указывает на то, что газовая смесь легче воздуха. Таким образом, эта смесь будет подниматься в воздухе.
Таким образом, относительная плотность газовой смеси составляет примерно 0.782, и эта смесь легче воздуха.
