1. Почему некорректно выражение «молекула воздуха»?
Реши задание на изображении
Сверь числа и знаки с фото.
Состав воздуха. Объёмная доля компонента газовой смеси. Формула для её расчёта. Примеры расчётов с использованием этой формулы Проверьте свои знания
- Почему некорректно выражение «молекула воздуха»?
- Что называют объёмной долей компонента газовой смеси?
- Каков объёмный состав воздуха? Как изменяется состав воздуха в закрытом кабинете во время проведения урока?
- Объёмная доля аргона в воздухе 0,9 %. Какой объём воздуха необходим для получения 125 м³ аргона?
- При разделении воздуха было получено 500 м³ азота. Сколько литров кислорода и углекислого газа было получено при этом?
- Объёмная доля метана в природном газе составляет 92 %. В каком объёме этой газовой смеси будет содержаться 300 мл метана?
- Смешали 16 л кислорода и 12 л углекислого газа. Найдите объёмную долю каждого газа в полученной смеси. Примените свои знания
- Вдыхаемый человеком воздух содержит около 78 % азота, 21 % кислорода, 0,03 % углекислого газа и водяной пар. Воздух, который человек выдыхает, содержит около 16 % кислорода. Количество углекислого газа в выдыхаемом воздухе увеличивается [обрезано]
На фото несколько заданий. Я разобрал вопросы 1–7; №8 в кадре обрывается, поэтому его полное условие не решаю.
Коротко по расчётным заданиям
- №4: примерно \(1{,}39\cdot10^4\) м³ воздуха, то есть около \(13\,900\) м³.
- №5: примерно \(1{,}35\cdot10^5\) л кислорода и \(192\) л углекислого газа.
- №6: примерно \(326\) мл газовой смеси, или \(0{,}326\) л.
- №7: \(\varphi(\mathrm{O_2})\approx57{,}1\%\), \(\varphi(\mathrm{CO_2})\approx42{,}9\%\).
Вопросы 1–3
- Воздух — это смесь разных газов, а не одно вещество. Поэтому нельзя выделить одну «молекулу воздуха»: в воздухе есть молекулы азота, кислорода, углекислого газа и других веществ.
- Объёмная доля компонента газовой смеси — это отношение объёма этого компонента к общему объёму смеси: \[ \varphi=\frac{V_{\text{компонента}}}{V_{\text{смеси}}}. \] В процентах результат умножают на \(100\%\).
- Объёмный состав воздуха примерно такой: азот — \(78\%\), кислород — \(21\%\), аргон — около \(0{,}9\%\), углекислый газ — около \(0{,}03\%\), остальное — другие газы. В закрытом кабинете во время урока кислорода становится меньше, углекислого газа и водяных паров — больше; содержание азота меняется очень мало.
Как решаются №4–7
Главная формула: \[ \varphi=\frac{V_{\text{компонента}}}{V_{\text{смеси}}}, \qquad V_{\text{смеси}}=\frac{V_{\text{компонента}}}{\varphi}. \] Проценты переводим в доли: \(0{,}9\%=0{,}009\), \(92\%=0{,}92\).
№4. \[ V_{\text{воздуха}}=\frac{125}{0{,}009}\approx1{,}39\cdot10^4\ \text{м}^3. \] Проверка: \(0{,}009\cdot13\,900\approx125\) м³ аргона.
№5. Считаем по составу воздуха: азота \(78\%\), кислорода \(21\%\), углекислого газа \(0{,}03\%\).
Сначала находим объём воздуха: \[ V_{\text{воздуха}}=\frac{500}{0{,}78}\approx641\ \text{м}^3. \] Тогда: \[ V(\mathrm{O_2})=0{,}21\cdot641\approx134{,}6\ \text{м}^3 \approx1{,}35\cdot10^5\ \text{л}, \] \[ V(\mathrm{CO_2})=0{,}0003\cdot641\approx0{,}192\ \text{м}^3 \approx192\ \text{л}. \]
№6. \[ V_{\text{смеси}}=\frac{300}{0{,}92}\approx326\ \text{мл}. \] То есть метан занимает \(92\%\) от \(326\) мл; проверка: \(0{,}92\cdot326\approx300\) мл.
№7. Общий объём смеси: \[ V_{\text{смеси}}=16+12=28\ \text{л}. \] Доли газов: \[ \varphi(\mathrm{O_2})=\frac{16}{28}=\frac47\approx0{,}571=57{,}1\%, \] \[ \varphi(\mathrm{CO_2})=\frac{12}{28}=\frac37\approx0{,}429=42{,}9\%. \] Проверка: \(57{,}1\%+42{,}9\%=100\%\).
