1. В сосуде объёмом 40 л при 47 °С содержится смесь газов, состо- ящая из водорода и гелия. Масса водорода 4 г, масса гелия 10 г. а) Для какого газа количество вещества больше? Во сколько раз? б) Парциальное давление какого газа больше? Во сколько раз? в) Чему равно давление смеси газов?

а) Для гелия количество вещества больше по формуле:

n(водород) = m(водород) / M(водород) n(гелий) = m(гелий) / M(гелий)

где n - количество вещества, m - масса, M - молярная масса.

Для водорода: n(водород) = 4 г / 2 г/моль = 2 моль

Для гелия: n(гелий) = 10 г / 4 г/моль = 2.5 моль

Количество вещества гелия больше, чем водорода на 0.5 моль. То есть количество вещества гелия больше в 2.5 / 2 = 1.25 раза.

б) Парциальное давление каждого газа определяется по формуле:

P(газ) = n(газ) * R * T / V

где P - давление, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах, V - объем.

Парциальное давление водорода: P(водород) = 2 моль * 8.31 Дж/(моль*К) * (47+273) К / 40 л = 97.96 Па

Парциальное давление гелия: P(гелий) = 2.5 моль * 8.31 Дж/(моль*К) * (47+273) К / 40 л = 122.45 Па

Парциальное давление гелия больше, чем у водорода на 122.45 Па - 97.96 Па = 24.49 Па. То есть парциальное давление гелия больше в 122.45 / 97.96 ≈ 1.25 раза.

в) Давление смеси газов равно сумме парциальных давлений каждого газа:

P(смесь) = P(водород) + P(гелий) = 97.96 Па + 122.45 Па = 220.41 Па