В воздухе содержится 23,6% кислорода и 76,4% азота (по массе) при давлении p = 100 кПа и температуре t = 290 К. Найти плотность ρ воздуха и парциальные давления кислорода и азота.

Для начала, посчитаем молярные массы кислорода и азота. Молярная масса кислорода (O2) равна 32 г/моль, а молярная масса азота (N2) равна 28 г/моль.

Для расчета плотности воздуха, будем использовать идеальный газовый закон: PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

Объем можно выразить как V = (m / ρ), где m - масса газа, а ρ - плотность.

Таким образом, уравнение PV = nRT можно переписать как P(m / ρ) = (m/M)RT, где М - молярная масса вещества.

Для воздуха смесь из кислорода и азота, молярная масса можно рассчитать по формуле: M = (xA * MA) + (xB * MB), где xA и xB - мольные доли компонентов, MA и MB - молярные массы компонентов.

Масса газа m можно выразить как m = nM = (PV / RT)M.

Таким образом, можем рассчитать плотность воздуха ρ как ρ = (m / V) = (nM / V) = (P / RT)M.

Для расчета парциальных давлений кислорода и азота, используем формулу парциального давления: P' = xP, где x - мольная доля компонента, P - общее давление.

Теперь составим расчеты:

Молярная масса воздуха (M) = (0,236 * 32) + (0,764 * 28) = 7,552 + 21,392 = 28,944 г/моль.

Масса газа (m) = (100 кПа * 1 моль / 8,314 Дж/(моль*К) * 290 К) * 28,944 г/моль = 0,0375 кг.

Объем (V) = m / ρ.

Плотность воздуха (ρ) = m / V = 0,0375 кг / (m / ρ).

Теперь рассчитаем парциальные давления кислорода и азота:

Парциальное давление кислорода (P') = 0,236 * 100 кПа = 23,6 кПа.

Парциальное давление азота (P') = 0,764 * 100 кПа = 76,4 кПа.